核火箭推进原理

　　本书介绍了以核裂变为基础的火箭发动机的设计和操作的物理原理。虽然已有不少描述火箭发动机理论和核反应堆理论的文献，但本书是第一本描述两个学科领域融合的图书。本书的重点主要集中在核热火箭发动机上，其中一个核反应堆的能量用来加热推进剂，然后通过一个喷嘴排出，产生推力。其他涉及的概念还有核脉冲火箭，使用外部引爆核爆炸的力量来加速飞船。本书有两个特点：一是在核反应堆理论和火箭理论的融合上做了有益的探索；二是将工程研究和教学实践有机结合起来。

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第1章 引言
1.1 综述
1.2 历史回顾
1.2.1 背景
1.2.2 NERVA
1.2.3 颗粒床反应堆
1.2.4 俄罗斯核火箭
参考文献
第2章 火箭发动机基本原理
2.1 概念与定义
2.2 喷管热力学
参考文献
习题
第3章 核火箭发动机循环
3.1 核热火箭热力学循环
3.1.1 热排气循环
3.1.2 冷排气循环
3.1.3 膨胀循环
3.2 核电热力学循环
3.2.1 布雷顿循环
3.2.2 斯特林循环
参考文献
习题
第4章 行星际任务分析
4.1 概述
4.2 任务分析基本方程
4.3 拼接圆锥曲线方程
4.4 飞行时间方程
参考文献
习题
第5章 基本核结构与核过程
5.1 核结构
5.2 核裂变
5.3 核截面
5.3.1 1／V区
5.3.2 共振区
5.3.3 不可分辨共振区或快区
5.4 核通量密度与反应率
5.5 截面的多普勒展宽
5.6 中子束与物质的相互作用
5.7 核聚变
参考文献
习题
第6章 中子通量能量分布
6.1 中子散射相互作用的经典推导
6.2 中子在慢化区的能量分布
6.3 裂变源区中的中子能量分布
6.4 热能区的中子能量分布
6.5 中子能量分布谱的总结
习题
第7章 中子平衡方程和输运理论
7.1 中子平衡方程
7.1.1 泄漏(L)
7.1.2 裂变产生率(Pf)
7.1.3 散射产生率(Ps)
7.1.4 吸收消失率(Pa)
7.1.5 散射消失率(Ps)
7.1.6 稳态中子平衡方程
7.2 输运理论
7.3 扩散理论近似
参考文献
习题
第8章 多群中子扩散方程
8.1 多群扩散理论
8.2 单群、单区中子扩散方程
8.3 单群、双区中子扩散方程
8.3.1 堆芯
8.3.2 反射层
8.3.3 堆芯+反射层
8.4 双群、双区中子扩散方程
习题
第9章 核火箭的热工流体方面
9.1 核反应堆燃料元件中的热传导
9.2 核反应堆燃料元件中的对流过程
9.3 核反应堆轴向流道内温度及压力分布
9.4 核反应堆燃料元件径向流道内的温度分布
9.5 辐射器
参考文献
习题
第10章 涡轮机械
10.1 涡轮泵概述
10.2 泵特性
10.3 涡轮特性
参考文献
习题
第11章 核反应堆动力学
11.1 点堆动力学方程的推导
11.2 点堆动力学方程的求解
l1.3 衰变热的排放
11.4 核反应堆瞬态热工响应
参考文献
习题
第12章 核火箭稳定性
12.1 点堆动力学方程的推导
12.2 考虑热工反馈的反应堆稳定性模型
12.3 热工流体不稳定性
参考文献
习题
第13章 燃料燃耗与嬗变
13.1 裂变产物积累与嬗变
13.2 氙-135中毒
13.3 钐-149中毒
13.4 燃料燃耗对反应堆运行的影响
习题
第14章 核火箭辐射屏蔽
14.1 屏蔽方程的推导
14.1.1 中子的衰减
14.1.2 瞬发裂变γ的衰减
14.1.3 俘获γ的衰减
14.1.4 多层屏蔽中的辐射衰减
14.2 辐射防护与保健物理
参考文献
习题
第15章 核热火箭的材料
15.1 燃料
15.2 慢化剂
15.3 控制材料
15.4 结构材料
参考文献
习题
第16章 核火箭发动机试验
16.1 总体考虑
16.2 燃料组件试验
16.3 发动机地面试验
参考文献
第17章 先进核火箭概念
17.1 脉冲核火箭(猎户座)
17.2 开式循环气态堆芯核火箭
17.2.1 中子学
17.2.2 堆芯温度分布
17.2.3 壁面温度计算
17.2.4 铀损失率计算
17.3 核灯泡
17.3.1 中子学
17.3.2 燃料腔室温度分布
17.3.3 氖气缓冲层的吸热
17.3.4 容器的吸热
17.3.5 氢气推进工质的吸热
参考文献
设计
附录
索引