108年 - 108 高等考試_三級_核子工程：核工原理#77886

科目：核工原理 | 年份：108年 | 選擇題數：0 | 申論題數：16

試卷資訊

所屬科目：核工原理

選擇題 (0)

申論題 (16)

⑴說明研究用反應器與發電用反應器爐心最佳化設計目標之特色。

⑵請將兩者爐心技術規格之差異依下列格式作答於申論試卷上，否則不予計分。最高中子額定功率燃料冷卻劑通量範疇範疇濃縮度化合物溫度壓力 n‧cm-2s-1 MW 研究用途發電用途

二、請解釋⑴ K∞、⑵ Keff 及⑶ Keff/K∞之意涵，並寫出⑷四因子公式（four-factor formula）及⑸各因子之物理意義。（⑴～⑷子題各 3 分，⑸子題 8 分，共 20 分）

⑴列舉中子與原子核作用之三種截面（cross section）。（5 分）

⑵以 U-235 為例說明在分裂快中子與熱中子能譜間，中子與 U-235 原子核作用總截面與中子能量之依存關係。（5 分）

⑶說明核反應截面積（Nuclear reaction cross section）之督普勒效應（Doppler Effect）。（5 分）

⑷並以壓水式反應器為例，說明督普勒效應與核反應器運轉之關係。（10 分）

⑴核融合與核分裂等核反應釋出能量之機制。（5 分）

⑵可控制的核分裂連鎖反應（chain reaction）之條件。（5 分）

⑶假設一個反應爐，爐心平均熱功率密度為 100kW/Litter、核燃料每個核分裂反應平均釋出 200MeV 能量（1MeV=1.6x10-13 J），燃料密度為 10g/cc，U-235 濃縮度為 5%，U-235 之分裂截面積為 500barns，請問爐心之平均中子通量？（10 分）

⑷以上述爐心平均功率運轉 100 天，假設爐心燃料平均密度為 2g/cc，請問燃料之平均燃耗（MWD/MT）為多少？（5 分）代號：27070 頁次：2－2

⑴ Mean free path

⑵ Diffusion Length

⑶ Slowing Down Length

⑷ Migration Length

⑸在均質反應爐心之設計，上述⑵、⑶、⑷三種特性，何者與臨界體積大小之關係最密切？