核工程基本原理

《核工程基本原理》是2016年清華大學出版社出版的圖書，作者是俞冀陽。

基本介紹

• 書名：核工程基本原理
• 作者：俞冀陽
• ISBN：9787302433453
• 定價：69
• 出版社：清華大學出版社
• 出版時間：2016.06.01

內容簡介

本書內容全面，講解深入淺出，既可以作為高等院校高年級本科生或研究生（特別是工程碩士研究生）的教材，也可以作為核電廠員工培訓的參考書，還可以作為幫助讀者全面了解核工程相關知識的科技讀物。

本書第1章是數理基礎，介紹高等數學最核心的概念——微分和積分，以及物理學裡最基本的單位制。第2章是熱力學，介紹熱力學所涉及的一些基本物理量和基本定律。第3章是傳熱學，討論熱傳導、對流換熱和熱輻射的基本原理，以及核反應堆內發熱源的特點。第4章是流體流動，介紹流動的一些基本概念，以及伯努利方程的套用和各種流動阻力的計算。第5章是電氣學，介紹電磁學的基礎、交流電和直流電等基本原理。第6章是儀表與控制，介紹溫度、壓力、水位、流量、位置和各种放射性的基本測量原理，還討論了基於PID的過程控制理論。第7章是化學化工，介紹化學基礎原理和腐蝕、鈾的提取和轉化等。第8章是材料學，介紹金屬結構、屬性、各種應力以及輻照效應、反應堆內使用的各種材料等。第9章是通用機械，介紹內燃機、換熱器、泵、閥門、蒸汽發生器、穩壓器等設備的原理以及特點。第10章是核物理，介紹原子核、質量虧損、各种放射性衰變以及中子與原子核的相互作用等基本原理。第11章是核反應堆理論，除了基本概念外，還涉及反應堆臨界理論和動態的行為、同位素的分離和核燃料的循環等。第12章是輻射防護，介紹輻射防護的基本物理量以及輻射防護的方法和原則

編輯推薦

核電廠也在想方設法對各種人員進行培訓，在培訓過程中，也凸顯了目前高校輸送的本科生甚至研究生，知識面不全面的弊端。而對於學生或者剛參加工作的年輕人而言，一方面極其需要快速補充核工程方面全面的知識，另外一方面又沒有充足的時間進行系統的學習，因此極其需要有一本通俗易懂的對核工程領域所涉及的基本原理進行全面論述的書，對核工程知識點進行全面系統地梳理，並可以隨時翻閱有關的基本概念、基本知識，無疑是十分必要而且大有益處的。

作者簡介

俞冀陽，1994年畢業於清華大學工程物理系，1999年獲清華大學工學博士後在清華大學工程物理系任教，從事反應堆熱工水力與安全方面的人才培養和科學研究工作。在清華大學主講的課程：《反應堆熱工水力學》、《核電廠系統與運行》、《核電廠事故分析》、《反應堆熱工流體數值計算》等課程。主要承擔的科研工作：國家973計畫超臨界水冷堆關鍵科學問題研究，大型先進壓水堆非能動安全殼冷卻系統研究，釷基燃料先進堆開發，核動力裝置最佳化設計等。

圖書目錄

第1章數理基礎

1.1微積分

1.1.1微分和導數

1.1.2積分

1.1.3拉普拉斯算符

1.2物理量的單位

1.2.1單位制

1.2.2單位轉換

1.2.3物理量的圖形表示

練習題

第2章熱力學

2.1熱力性質

2.2能量

2.2.1功與熱

2.2.2能量和功率

2.3熱力系統及過程

2.4相變

2.5熱力學性質圖

2.5.1壓力溫度（pT）圖

2.5.2壓力比體積（pv）圖

2.5.3壓力比焓（ph）圖

2.5.4比焓溫度（hT）圖

2.5.5溫度比熵（Ts）圖

2.5.6比焓比熵（hs）圖

2.6熱力學第一定律

2.6.1朗肯循環

2.6.2熱力學第一定律在蒸氣動力系統中的套用

2.7熱力學第二定律

2.7.1熵

2.7.2卡諾定理

2.8核電廠熱力循環分析

2.8.1汽輪機效率

2.8.2泵效率

2.8.3理想與實際循環

2.9理想氣體定律

練習題

第3章傳熱學

3.1術語介紹

3.2熱傳導

3.2.1傅立葉定律

3.2.2平板導熱

3.2.3等效熱阻

3.2.4圓柱形導熱

3.3對流換熱

3.3.1對流換熱計算

3.3.2總體換熱係數

3.4輻射換熱

3.4.1熱輻射

3.4.2黑體輻射

3.4.3輻射角係數

3.5換熱器

3.6沸騰傳熱

3.6.1流動沸騰傳熱

3.6.2臨界熱流密度

3.7熱源與衰變熱

3.7.1堆芯的總熱功率

3.7.2功率展平

3.7.3熱管因子

3.7.4停堆後反應堆的功率

練習題

第4章流體流動

4.1連續方程

4.2層流和湍流

4.2.1雷諾數和水力直徑

4.2.2管內流速分布

4.2.3主流平均速度

4.2.4黏度係數

4.3伯努利方程

4.3.1文丘里流量計

4.3.2拓展的伯努利方程

4.4壓頭損失

4.4.1摩擦壓降

4.4.2局部壓降

4.5自然循環

4.5.1熱驅動頭

4.5.2自然循環的條件

4.6兩相流動

4.6.1兩相壓降倍乘係數

4.6.2兩相流流型

4.6.3流動不穩定性

4.7一些特殊的流動現象

4.7.1甩管

4.7.2水錘和氣錘

練習題

第5章電氣學

5.1電學基礎

5.1.1原子結構

5.1.2電場力

5.1.3庫侖定律

5.2電學基本術語

5.3歐姆定律

5.4電的產生方法

5.4.1電化學法

5.4.2靜電

5.4.3磁感應

5.4.4壓電效應

5.4.5熱電效應

5.4.6光電效應

5.4.7熱電子發射

5.5磁

5.5.1磁通量

5.5.2電與磁

5.5.3磁動勢

5.5.4磁場強度

5.5.5磁導率與磁阻

5.5.6磁路

5.5.7磁化曲線與磁滯

5.5.8電磁感應

5.5.9法拉第定律

5.6直流電

5.6.1直流電源

5.6.2電阻和電阻率

5.6.3基爾霍夫定律

5.6.4電感器

5.6.5電容器

5.6.6直流發電機

5.6.7直流電動機

5.7交流電

5.7.1交流電的產生

5.7.2交流電路的器件回響

5.7.3交流電路的功率

5.7.4三相電

5.7.5交流發電機

5.7.6交流電動機

5.7.7變壓器

練習題

第6章儀表與控制

6.1溫度測量

6.1.1電阻溫度探測器

6.1.2熱電偶

6.1.3測溫電路

6.2壓力測量

6.2.1波紋管壓力感測器

6.2.2彈簧管壓力感測器

6.2.3壓力變送器

6.3水位測量

6.3.1透明管液位計

6.3.2浮子式液位計

6.3.3電導式液位計

6.3.4差壓式液位計

6.4流量測量

6.4.1文丘里式流量計

6.4.2畢託管

6.4.3浮子流量計

6.4.4蒸氣流量測量

6.5位置測量

6.5.1位置同步裝置

6.5.2限位開關

6.5.3磁簧開關

6.5.4位移感測器

6.5.5線性可變差動變壓器

6.6放射性測量

6.6.1射性種類

6.6.2氣體電離探測器

6.6.3正比計數器

6.6.4電離室

6.6.5蓋革米勒計數器

6.6.6閃爍計數器

6.6.7伽馬譜儀

6.6.8其他探測器

6.6.9核電子信號處理

6.6.10堆芯中子注量率測量

6.6.11核功率測量

6.7過程控制理論

6.7.1控制系統框圖

6.7.2雙位控制

6.7.3比例控制

6.7.4積分控制

6.7.5比例積分控制

6.7.6比例微分控制

6.7.7比例微分積分控制

6.7.8控制站與閥動器

練習題

第7章化學化工

7.1化學基礎

7.1.1原子結構

7.1.2化學元素與分子

7.1.3阿伏伽德羅常數

7.1.4元素周期表

7.2化學鍵

7.2.1離子鍵

7.2.2共價鍵

7.2.3金屬鍵

7.2.4范德華鍵

7.2.5氫鍵

7.3有機化學

7.4化學方程式

7.4.1平衡移動原理

7.4.2溶液濃度

7.4.3化學方程式的平衡

7.5酸、鹼、鹽和pH值

7.6腐蝕

7.6.1腐蝕理論

7.6.2常見的腐蝕

7.6.3雜質和電偶腐蝕

7.6.4特殊的腐蝕

7.7反應堆水化學

7.7.1水化學參數與控制

7.7.2水處理

7.7.3溶解氣體和懸浮固體的去除

7.7.4水的純淨度

7.7.5水的放射化學

7.8鈾的提取和精製

7.8.1鈾的浸出

7.8.2鈾的提取

7.8.3鈾的精製

7.9鈾的化學轉化

7.9.1二氧化鈾製備

7.9.2四氟化鈾製備

7.9.3六氟化鈾製備

7.9.4金屬鈾製備

練習題

第8章材料學

8.1金屬結構

8.1.1晶格類型

8.1.2晶粒與邊界

8.1.3多態

8.1.4合金

8.1.5金屬內的缺陷

8.2金屬屬性

8.2.1應力和應變

8.2.2胡克定律

8.2.3應力和應變的關係

8.2.4材料的物理性質

8.3金屬熱處理

8.4吸氫脆化和輻照效應

8.5熱應力

8.6脆性斷裂

8.6.1脆性斷裂機理

8.6.2最小無延性轉變溫度

8.7反應堆材料

8.7.1核燃料

8.7.2結構材料

8.7.3冷卻劑

8.7.4慢化劑

練習題

第9章通用機械

9.1內燃機

9.1.1內燃機的結構

9.1.2內燃機的支持系統

9.1.3內燃機工作原理

9.2換熱器

9.3泵

9.3.1離心泵

9.3.2容積泵

9.3.3壓水堆核電廠冷卻劑泵

9.4閥門

9.4.1閥門類型

9.4.2閥門的基本結構

9.4.3典型的閥門

9.4.4泄壓閥和安全閥

9.5其他機械

9.5.1空氣壓縮機

9.5.2液壓機

9.5.3蒸發器

9.5.4蒸汽發生器

9.5.5冷卻塔

9.5.6穩壓器

9.5.7擴散分離器

練習題

第10章核物理

10.1原子核

10.1.1原子序數與質量數

10.1.2同位素

10.1.3核素圖

10.2質量虧損與結合能

10.2.1質量虧損

10.2.2結合能

10.2.3能級理論

10.3放射性衰變

10.3.1放射性衰變的發現

10.3.2衰變的種類

10.3.3衰變鏈

10.3.4半衰期

10.3.5放射性活度

10.3.6放射性平衡

10.4中子與物質相互作用

10.4.1散射過程

10.4.2熱中子

10.4.3輻射俘獲效應

10.4.4粒子發射

10.4.5裂變反應

10.5核裂變

10.5.1核裂變的液滴模型

10.5.2裂變材料

10.5.3比結合能

10.5.4核裂變釋放出來的能量

練習題

第11章核反應堆理論

11.1中子源

11.1.1天然中子源

11.1.2人工中子源

11.1.3壓水堆中子源組件

11.2核截面

11.2.1中子核反應截面

11.2.2平均自由程

11.2.3截面的溫度效應

11.3中子注量率

11.3.1斐克定律

11.3.2中子擴散方程

11.3.3自屏效應

11.4反應堆功率

11.4.1裂變反應率

11.4.2體積釋熱率

11.4.3堆芯核功率

11.5中子慢化

11.5.1中子的減速

11.5.2裂變時中子的釋放

11.5.3中子代時間

11.5.4中子能譜

11.5.5費米年齡方程

11.5.6中子的最可幾速率

11.6中子循環與反應堆臨界

11.6.1增殖因數

11.6.2四因子公式

11.6.3有效增殖因數

11.6.4臨界大小

11.6.5臨界計算

11.7反應性

11.7.1反應性係數

11.7.2溫度係數

11.7.3壓力係數

11.7.4空泡係數

11.7.5功率係數

11.8中子毒物

11.8.1可燃毒物

11.8.2可溶毒物

11.8.3控制棒

11.8.4氙

11.8.5釤

11.9次臨界系統的源倍增

11.9.1次臨界系統的源倍增因子

11.9.2反應性變化對源倍增因子的影響

11.9.3用源倍增因子外推臨界

11.10反應堆動態學

11.10.1反應堆動態方程

11.10.2倒時方程

11.10.3反應堆周期

11.11核電廠運行

11.11.1反應堆啟動

11.11.2核電廠啟動

11.11.3核電廠停運

11.11.4核電廠狀態

11.12同位素分離

11.12.1分離功和價值函式

11.12.2擴散法同位素分離

11.12.3高速離心法

11.12.4雷射法

11.12.5噴嘴分離法

11.13核燃料循環

11.13.1循環方式

11.13.2核燃料循環關鍵環節

11.13.3核燃料循環成本

練習題

第12章輻射防護

12.1輻射量和單位

12.1.1描述輻射源和輻射場的量

12.1.2劑量學中常用的輻射量

12.1.3輻射防護中常用的輻射量

12.2輻射防護基本原則和輻射防護標準

12.2.1輻射防護基本原則

12.2.2輻射防護標準

12.3輻射防護方法

12.3.1人的輻射效應

12.3.2確定性效應

12.3.3隨機性效應

12.4輻射監測

12.5輻射防護評價

12.6輻射應急

練習題

符號表

參考文獻