反应堆物理学因其多学科性质而令人兴奋且引人入胜。探索原子核释放了原子的潜力和迷人的中性粒子——中子的作用!对原子核内能量转移的复杂现象以及孤立中子的相互作用的理解为能源生产打开了许多机会。裂变链式反应的发现对世界来说是一个伟大的尤里卡时刻,这个想法已经得到成功利用。回顾芝加哥堆的 80 年,我们已经取得了长足的进步,并成功设计和运行了几种类型的核反应堆。在世界上所有的动力反应堆中,超过 90% 是基于热中子能谱的。热反应堆的物理特性由散射介质中复杂的中子传输控制,以实现所需的中子谱。新一代反应堆通常必须满足四个主要方面,即可持续性、更好的燃料利用率、固有安全性和更好的经济性。本文旨在介绍这些新型反应堆设计中的设计挑战,其中使用先进燃料来实现上述目标,并调整中子谱以实现更高的安全性。因此,我们必须使用更新的材料并探索未知领域。本文尽量简洁,以便其他领域的读者也能理解反应堆物理学的这些特点。
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