100年 - 100 高等考試_三級_核子工程：核工原理#39923

科目：高考二級/三級◆核工原理（研究） | 年份：100年 | 選擇題數：0 | 申論題數：11

試卷資訊

所屬科目：高考二級/三級◆核工原理（研究）

選擇題 (0)

申論題 (11)

一、一個樣品內最初僅含有活度為 1 Ci（居里）的放射性元素X1（t1/2 = 13.86 days）， 其並衰變成放射性元素X2（t1/2 = 6.93 days）。試求需要多少時間，該放射性元素X2 的活度將達到其最大值，又該最大活度的值（以Bq的單位表示）為何？（10 分）
二、假設 2 MeV光子入射於鉛（82Pb208）內的成對發生截面（pair-production cross section σ pp ）為 1 b。依此，試估算 10 MeV光子入射於鈾-238 內的成對發生截面值。（5 分）
⑴試求D2O的緩和比（moderating (effectiveness) ratio）以及減能本領（moderation power or slowing down power）。（12 分）
⑵試求在D2O緩和劑內，具有 2 MeV的中子平均需要與D2O要進行幾次的彈性散射 才能減能至 0.0253 eV。（8 分）
【已刪除】四、取決於核反應器的爐心設計，由於緩和劑內任何的變化將導致其反應度（reactivity coefficient， αT ）可能為正亦可能為負。基本上，核反應器爐心內的有效增殖因數 （effective multiplication factor， keff ）隨緩和劑（例如H2O）相對於燃料的原子密度 比值（ N M/ N F ）的變化情形如附圖所示。對於一個核子工程師而言，為了安全設 計與運轉核反應器，你希望核反應器爐心的 keff 隨 N H/ N F 的變化情形應該落在那 一區？並試解釋之。（10 分）
【已刪除】五、一個強度為 S0 neutrons/sec 的均向點中子源置於一個半徑為 R 的球中心，該球的介質 為擴散緩和的非增殖物質（diffusing, moderating, non-multiplying medium）所組成。 試證來自中子源的中子在該球內被吸收的機率 Pa 為 （10 分） 其中， ∇ 2 對球體座標（假設與角度無關）的展開式為
【已刪除】六、假設某一輕水式核反應器的熱中子利用因數（thermal utilization， f ）為 0.92，爐 心初始的有效增殖因數為 1.0621，試問該引入濃度為多少 ppm 的硼，方可當移出所 有的控制棒，該核反應器仍維持在臨界狀態（即 keff = 1.0000 ）。（20 分） 提供的數據：
⑴ Čeronkov radiation（5 分）
⑵ specific ionization（5 分）
⑶ thermal disadvantage factor（5 分）
⑷ common control rod methods and materials used in commercial BWR and PWR（10 分）