高普考題庫
98 年 098年公務人員高等考試三級考試暨普通考試

核工原理

本卷皆為申論題,點「看答案與解析」查看擬答。

申論 1一電功率為950 MWe的輕水式反應器,其熱效率為34%。爐心裝載濃縮度為4.8%之UO燃料,總重80 公噸。反應器每運轉18 個月停機一個月大修,並填換1/3 核燃料束。每一燃料束在爐心內停留3 週期才被移出。㈠若週期容量因數(capacity factor)為90%,估算移出燃料束之平均燃耗值。試判斷求出值之合理性。(10 分)㈡估算每一週期需採購之U O。(10 分)(每次分裂反應平均放出200 MeV能量,1 MeV=1.6×10-13 Joule。235U之熱中子吸收截面σ=680 barns,分裂截面σ =580 barns。若有題目未提供之資訊,可自行af假設一合理值進行計算。)
申論 2分裂產物中碘-131 與鍶-90 為比較重要的兩個放射性核種,其半衰期分別為8 天及29年。一核反應器以固定功率運轉,若此兩核種的產生速率分別為R, R(每秒),求核反應器運轉一週、一個月及一年後此二核種的活度(activity)。試推導相關公式,並繪出活度隨時間之變化曲線。(15 分)
申論 3輕水式反應器爐心分析一般採用兩群中子擴散方法。㈠寫出兩群中子擴散方程式,並清楚定義所用到之群常數。(8 分)㈡假設為裸反應器,推導如何用兩群中子擴散方程式求得臨界條件與中子通率分布。(7 分)
申論 4輕水式反應器之減速劑(moderator)溫度係數是正或負決定於那些因素?(10 分)
申論 5中子與物質作用方式有那幾種?試述其作用機制。屏蔽中子的有效方法為何?(10 分)
申論 6何謂共振逃逸機率(resonance escape probability)?若使用相同組成之核燃料與減速劑,分別組合為均質與混質反應器,何者之共振逃逸機率較大?原因為何?(10 分)
申論 7何謂:㈠prompt critical?(5 分)㈡reactor deadtime?(5 分)㈢prompt neutron life time?(5 分)㈣delayed neutron?(5 分)