申論 1從實務應用之觀點:(每小題10 分,共20 分)㈠說明研究用反應器與發電用反應器爐心最佳化設計目標之特色。㈡請將兩者爐心技術規格之差異依下列格式作答於申論試卷上,否則不予計分。最高中子 額定功率燃料 冷卻劑通量範疇 範疇濃縮度 化合物溫度 壓力 n‧cm-2s-1 MW研究用途發電用途
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弱點分析
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申論 2請解釋㈠K、㈡K及㈢K/K之意涵,並寫出㈣四因子公式(four-factor∞effeff∞formula)及㈤各因子之物理意義。(㈠~㈣子題各3 分,㈤子題8 分,共20 分)
申論 3請回答下列問題:㈠列舉中子與原子核作用之三種截面(cross section)。(5 分)㈡以U-235 為例說明在分裂快中子與熱中子能譜間,中子與U-235 原子核作用總截面與中子能量之依存關係。(5 分)㈢說明核反應截面積(Nuclear reaction cross section)之督普勒效應(Doppler Effect)。(5 分)㈣並以壓水式反應器為例,說明督普勒效應與核反應器運轉之關係。(10 分)
申論 4請說明:㈠核融合與核分裂等核反應釋出能量之機制。(5 分)㈡可控制的核分裂連鎖反應(chain reaction)之條件。(5 分)㈢假設一個反應爐,爐心平均熱功率密度為100kW/Litter、核燃料每個核分裂反應平均釋出200MeV 能量(1MeV=1.6x10-13 J),燃料密度為10g/cc,U-235 濃縮度為5%,U-235 之分裂截面積為500barns,請問爐心之平均中子通量?(10 分)㈣以上述爐心平均功率運轉100 天,假設爐心燃料平均密度為2g/cc,請問燃料之平均燃耗(MWD/MT)為多少?(5 分)
申論 5請說明下列與中子作用相關材料特性之定義及物理意義:(每小題2 分,共10 分)㈠Mean free path㈡Diffusion Length㈢Slowing Down Length㈣Migration Length㈤在均質反應爐心之設計,上述㈡、㈢、㈣三種特性,何者與臨界體積大小之關係最密切?