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出版者:西北工业大学出版社

作者:谢仲生

出品人:

页数:486

译者:

出版时间:2005-12

价格:34.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787561218556

丛书系列:

图书标签:

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《反应堆物理基础：理论、模型与工程应用》 内容概要 本书系统梳理了反应堆物理学的核心概念、基本理论、数学模型及在工程实践中的应用。全书结构严谨，内容涵盖了从最基础的核反应物理到复杂反应堆系统的数值模拟与优化设计。 第一部分：核反应与中子行为基础 第一章：原子核结构与核反应基础 本章深入探讨原子核的组成、结构模型，如液滴模型、壳层模型等。详细阐述了各种核反应的基本截面，包括吸收、散射和裂变截面，并介绍了不同能区（热能、共振区、快区）中截面特性的差异。重点分析了核裂变的物理本质、能量释放机制及裂变产物的分布特征。 第二章：中子与物质的相互作用 本章着重介绍中子在介质中传输的基本物理过程。讨论了弹性散射、非弹性散射、辐射俘获等关键反应。重点分析了慢化过程，包括慢化剂的选择、平均对数能级降低、慢化本领等概念，为后续的中子在反应堆堆芯中的扩散和输运理论打下基础。 第三章：反应堆物理基本方程 本章推导了描述反应堆内中子场分布的核心方程——扩散方程和输运方程的宏观形式。分别介绍了单群、多群扩散理论的建立过程，以及中子产生源项、边界条件和有效增殖因子的定义。同时，阐述了有效增殖因子 $k_{ ext{eff}}$ 对反应堆状态的决定性意义。 第二部分：中子场分析与反应堆临界计算 第四章：中子输运方程的理论基础 本章系统介绍了中子输运方程（Boltzmann方程）的完整形式，包括角分布函数、空间分布函数和能量依赖性。深入讨论了零维、一维、二维及三维输运方程的数学特性，以及各向异性散射对输运过程的影响。 第五章：中子扩散理论的求解方法 本章聚焦于扩散方程的求解技术。详细讲解了临界计算中常用的分析方法，如特征值问题求解、皮亚诺近似法、边界条件处理等。针对不同几何形状（无限大、有限尺寸）的反应堆，推导了精确解或近似解，并讨论了有效增殖因子的计算步骤。 第六章：反应堆临界与功率分布 本章将理论计算与实际反应堆设计相结合。探讨了不同反射体（如水、石墨、贫化铀）对临界参数的影响。详细分析了反应堆功率分布的均匀性问题，引入了功率峰因子、径向/轴向比因子等工程参数，并讨论了控制棒对功率分布的调节作用。 第三部分：反应堆动力学与反应性控制 第七章：慢化反应堆的有效性分析 本章引入“六因子公式”和“有效四因子公式”，系统分析了影响中子增殖效率的各个环节，包括热化因子、利用因子等。重点分析了温度、密度变化对这些因子的影响，为理解反应堆的固有安全性提供了理论依据。 第八章：反应堆瞬态与慢中子效应 本章深入研究反应堆的动态特性。详细讲解了慢中子对反应堆稳定性的关键作用，推导了反应堆动力学方程，包括有效延迟中子份额 $eta_{ ext{eff}}$ 和平均代时间 $Lambda$ 的计算。分析了反应堆的反应性插入速率、瞬态响应特性等。 第九章：反应性储备与控制系统设计 本章聚焦于反应堆的运行管理。讨论了为补偿燃耗、温度变化等所需预留的反应性储备。详细介绍了不同类型的控制系统（启动、运行、停堆控制），以及控制棒的插入深度、吸收能力对反应堆安全和经济性的影响。 第四部分：先进反应堆概念与热工水力耦合 第十章：快中子反应堆与增殖理论 本章介绍了快堆的基本物理特性，强调了其与热堆在能谱、燃料循环上的显著差异。阐述了增殖比、燃料转换比等关键概念，并分析了快堆中钠冷却剂对中子谱的影响。 第十一章：反应堆热工水力基础 本章从物理学延伸至工程安全。建立了描述堆芯内温度场分布的传热传质模型。讨论了燃料元件的导热、冷却剂的对流换热问题，引入了功率密度、热流密度、包层安全裕度等概念，为核反应堆的热工水力安全设计奠定基础。 第十二章：核反应堆的安全性与屏蔽设计 本章概述了反应堆安全的基本原则和纵深防御理念。着重讨论了反应堆事故的潜在工况分析，以及反应堆屏蔽体的设计原理，包括中子和伽马射线的屏蔽材料选择、厚度和几何构型优化。 总结 本书内容广博，逻辑严密，力求将反应堆物理学的抽象理论与工程实际紧密结合。它既可作为反应堆工程、核科学与技术专业本科高年级及研究生的教材，也可作为核能领域工程技术人员深入理解反应堆物理机理的重要参考资料。通过系统的学习，读者将能够全面掌握反应堆运行、设计与安全分析所必须的核心物理知识体系。

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作为一名初涉中子输运理论的核工程在读研究生，我一直在寻找一本能够深入浅出、理论与实践相结合的教材。偶然间翻阅了这本《中子输运理论数值计算方法》，虽然我还没来得及深入研究书中的每一个章节，但仅从目录和前言，我就能感受到作者严谨的治学态度和对该领域深刻的理解。我非常期待能够从中学习到各种数值方法的原理和应用，比如离散坐标法、蒙特卡罗方法、特征线法等等。在实际的课题研究中，尤其是在反应堆物理、核废料处理以及辐射屏蔽等领域，这些数值计算方法无疑是解决复杂问题的关键。我对书中关于如何构建高效、准确的数值模型，以及如何进行误差分析和收敛性判定的部分尤为感兴趣。希望这本书能够为我提供扎实的理论基础和丰富的实践指导，帮助我解决科研中遇到的实际问题，提升我的专业技能。同时，我也希望书中能够包含一些经典的案例分析，通过具体问题的求解过程，来加深对理论知识的理解，并学习到实际操作中的技巧。

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我是一名业余爱好者，对核物理和反应堆技术有着浓厚的兴趣。虽然我的专业背景并非核工程，但我一直对中子在物质中的行为感到着迷，并希望能够更深入地了解其背后的计算原理。《中子输运理论数值计算方法》这本书，我希望它能够以一种相对易于理解的方式，向我介绍中子输运的基本概念，例如中子散射、吸收、裂变等过程，以及这些过程是如何被数学模型描述的。我特别希望能了解到，科学家们是如何通过数值计算的方法来模拟这些复杂的物理过程的。例如，书中是否会介绍如何将三维的实际问题简化为计算机可以处理的模型，以及如何使用各种算法来求解这些模型。即使我不理解所有的数学细节，我也希望能够对整个计算流程有一个基本的认识，并从中体会到科学研究的严谨性和计算的魅力。如果书中能够穿插一些生动形象的比喻或者图示，那将有助于我这个非专业人士更好地理解这些深奥的知识。

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我是一名有着几年从业经验的核工业工程师，长期以来，我一直致力于解决核设施安全分析和设计中的一些棘手问题。在工作中，我深切体会到精确计算中子在介质中的输运行为对于保证核设施安全运行和优化设计至关重要。我一直关注着中子输运理论数值计算方法的最新进展，希望能找到一本能够系统梳理和总结现有主流方法的书籍。《中子输运理论数值计算方法》这本书名立刻吸引了我，它直击了我在工作中长期以来所面临的挑战。我非常渴望从书中学习到更先进、更精密的数值算法，例如如何处理复杂几何形状、非均匀介质以及高通量梯度等情况。我尤其期待书中能够深入探讨不同方法的优缺点、适用范围以及在实际工程中的应用案例，例如在核反应堆功率分布计算、辐射屏蔽层设计、核探测器响应模拟等方面。如果书中还能提供一些代码示例或者计算流程的指导，那将对我解决实际工程问题提供极大的帮助。

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作为一名刚刚毕业，即将进入核能研究所工作的博士生，我对理论研究和实验验证的结合有着强烈的追求。在博士期间，我接触了大量的输运理论文献，也尝试过一些基础的数值模拟，但总感觉在理论深度和算法的系统性上有所欠缺。《中子输运理论数值计算方法》这本书，从名字上就透露出一种“硬核”的技术气息，这正是我所需要的。我非常希望能够通过阅读这本书，系统地学习到各种数值计算方法的数学原理，理解它们是如何从输运方程推导出来的，以及它们在数学上的严谨性。同时，我也期待书中能够提供一些关于如何选择合适的数值方法、如何优化计算参数、以及如何进行数值解的验证和确认的指导。这些对于确保计算结果的可靠性和准确性至关重要。如果书中还能涉及一些并行计算、GPU加速等高性能计算在输运计算中的应用，那更是锦上添花了。

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我在一所大学的核科学与工程系担任教师，主要负责教授中子输运理论和反应堆物理的课程。在长期的教学过程中，我发现学生们在理解抽象的输运理论和掌握实际的数值计算方法之间存在一定的脱节。因此，我一直在寻找一本既能清晰阐述理论精髓，又能详细讲解各种数值计算方法的教材。《中子输运理论数值计算方法》这本书，我希望它能够为我的教学提供坚实的理论支持和丰富的教学案例。我期待书中能够深入浅出地讲解离散纵坐标法、特征线法、扩散理论及其更高阶的近似方法，以及蒙特卡罗方法等。特别是关于这些方法的推导过程、算法流程以及在实际问题中的应用，我希望能够得到详细的介绍，以便我能够更有效地将这些知识传授给学生。此外，书中如果能包含一些不同方法的比较分析，以及在不同应用场景下的优劣势探讨，那将极大地丰富我的教学内容，帮助学生建立起对中子输运计算方法的全局观。

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