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94年 - 94-2 高等考試_三級_核子工程：核工原理#40725

科目：核工原理 | 年份：94年 | 選擇題數：0 | 申論題數：11

試卷資訊

所屬科目：核工原理

選擇題 (0)

申論題 (11)

⑴請定義 1.有效增殖因數（multiplication factor） 2.轉換比（conversion ratio）
⑵一熱中子反應器以濃縮鈾為燃料。其分裂產生之中子在減速過程中有 2%滲漏到 爐心外；未滲漏者其中 13%被 U-238 共振區吸收；減速為熱中子後其中有 5%滲 漏到爐心外，未滲漏之熱中子有 80%被核燃料吸收，而其中有 75%被 U-235 吸收 。已知 U-235 之吸收截面為 680 b，分裂截面為 580 b，每次分裂平均放出 2.42 個中子。求該反應器之增殖因數與轉換比。 （20 分）
二、中子與物質作用方式有那幾種？試述其作用機制。又屏蔽中子之有效方法為何？ （15 分）
【已刪除】⑴輕水式核反應器爐心計算時把中子能量分兩群：快中子與熱中子。核分裂所產生 之中子均為快中子。用下述中子群常數，寫出核反應器爐心之二群中子擴散方程 式。 
⑵由二群中子擴散方程式，求裸反應器之臨界條件，即組成與幾何大小之關係式。 （20 分）
⑴何謂瞬發中子？何謂遲延中子？
⑵考慮分裂產生之中子有瞬發中子與遲延中子，寫下核反應器爐心內隨時間變化之 中子擴散方程式。
⑶寫下遲延中子先驅之濃度（delayed neutron precursor concentration）隨時間變化之 方程式。 需詳述各項及所使用各符號之意義。 （15 分）
五、鈷-60 為使用普遍之加馬射源。製造方法為將鈷-59 放入原子爐照射
 59 CO + n →60CO 今已知將某一定量之鈷-59 放入原子爐照射一天拿出測得之活性為 1 居里。若欲產 生 2 居里之鈷-60，可用那些方法？已知鈷-60 之半衰期為 5.26 年。列出相關方程式 以說明之。（10 分）
六、清華大學研究用核反應器熱功率為 1 MW（百萬瓦）。若每天運轉 24 小時，問每天 消耗之U-235 為若干克？（1 MeV = 1.6 x 10-13 Joule）（10 分）
【已刪除】七、當核反應爐停機後，爐內氙（Xenon）毒濃度隨時間之變化為何？試用圖示，並說明 原因，必要時佐以方程式。已知碘-135 與氙-135 均為核分裂產物，都會β衰變（如下 式，碘-135 會衰變成氙-135），半衰期分別為 6.7 小時與 9.2 小時。（10 分）