Nuclear Fission Reactors

این کتاب برای ارائه مقدمه ای بر اصول اولیه راکتورهای شکافت هسته ای برای دانشجویان پیشرفته فیزیک و مهندسی در مقطع کارشناسی یا کارشناسی ارشد در نظر گرفته شده است. این ارائه همچنین برای فیزیکدانان یا مهندسانی که بدون تجربه قبلی با راکتورهای هسته ای وارد حوزه انرژی هسته ای می شوند مناسب است. هیچ دانش پیش زمینه ای فراتر از دانشی که معمولاً در دو سال اول برنامه کارشناسی در فیزیک یا مهندسی کسب می شود، مورد نیاز نیست. در سرتاسر، تأکید بر توضیح این است که چرا سیستم‌های راکتوری خاص به روشی که دارند تکامل یافته‌اند، بدون پرداختن به جزئیات زیاد در مورد فیزیک راکتور یا روش‌های تحلیل طراحی، که قبلاً در تعدادی از متون تخصصی عالی پوشش داده شده‌اند. دو فصل اول به عنوان مقدمه ای بر فیزیک اساسی اتم و هسته و شکافت هسته ای و واکنش زنجیره ای هسته ای خدمت می کنند. فصل 3 به مبانی تئوری راکتور هسته ای می پردازد که کاهش سرعت نوترون و وابستگی فضایی شار نوترون در راکتور را بر اساس حل معادلات انتشار پوشش می دهد. این فصل شامل یک بخش عمده در مورد سینتیک و کنترل راکتور، از جمله دما و ضرایب فضای خالی و اثرات مسمومیت زنون در راکتورهای قدرت است. فصل 4 جنبه های مختلف مدیریت سوخت و چرخه سوخت را توضیح می دهد، در حالی که فصل 5 مشکلات مواد را برای سوخت و سایر اجزای راکتور در نظر می گیرد. فرآیندهای تولید و حذف گرما در فصل 6 پوشش داده شده است.

This book is intended to provide an introduction to the basic principles of nuclear fission reactors for advanced undergraduate or graduate students of physics and engineering. The presentation is also suitable for physicists or engineers who are entering the nuclear power field without previous experience with nuclear reactors. No background knowledge is required beyond that typically acquired in the first two years of an undergraduate program in physics or engineering. Throughout, the emphasis is on explaining why particular reactor systems have evolved in the way they have, without going into great detail about reactor physics or methods of design analysis, which are already covered in a number of excellent specialist texts. The first two chapters serve as an introduction to the basic physics of the atom and the nucleus and to nuclear fission and the nuclear chain reaction. Chapter 3 deals with the fundamentals of nuclear reactor theory, covering neutron slowing down and the spatial dependence of the neutron flux in the reactor, based on the solution of the diffusion equations. The chapter includes a major section on reactor kinetics and control, including'tempera­ ture and void coefficients and xenon poisoning effects in power reactors. Chapter 4 describes various aspects offuel management and fuel cycles, while Chapter 5 considers materials problems for fuel and other constituents of the reactor. The processes of heat generation and removal are covered in Chapter 6.