申論 1㈠請定義 有效增殖因數（multiplication factor）轉換比（conversion ratio）㈡一熱中子反應器以濃縮鈾為燃料。其分裂產生之中子在減速過程中有2%滲漏到爐心外；未滲漏者其中13%被U-238 共振區吸收；減速為熱中子後其中有5%滲漏到爐心外，未滲漏之熱中子有80%被核燃料吸收，而其中有75%被U-235 吸收。已知U-235 之吸收截面為680 b，分裂截面為580 b，每次分裂平均放出2.42個中子。求該反應器之增殖因數與轉換比。 （20 分）
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申論 2中子與物質作用方式有那幾種？試述其作用機制。又屏蔽中子之有效方法為何？（15 分）
申論 3㈠輕水式核反應器爐心計算時把中子能量分兩群：快中子與熱中子。核分裂所產生之中子均為快中子。用下述中子群常數，寫出核反應器爐心之二群中子擴散方程式。擴散係數：D，D由第一群散射至第二群之截面：Σ1-2s吸收截面：Σ，Σa1a2移除截面：Σ(=Σ+ Σ1-2)，Σ(=Σ)R1 a1 sR2 a2分裂截面：Σ，Σf1f2㈡由二群中子擴散方程式，求裸反應器之臨界條件，即組成與幾何大小之關係式。（20 分）
申論 4㈠何謂瞬發中子？何謂遲延中子？㈡考慮分裂產生之中子有瞬發中子與遲延中子，寫下核反應器爐心內隨時間變化之中子擴散方程式。㈢寫下遲延中子先驅之濃度（delayed neutron precursor concentration）隨時間變化之方程式。需詳述各項及所使用各符號之意義。 （15 分）
申論 5鈷-60 為使用普遍之加馬射源。製造方法為將鈷-59 放入原子爐照射59C + n →60COO今已知將某一定量之鈷-59 放入原子爐照射一天拿出測得之活性為1 居里。若欲產生2 居里之鈷-60，可用那些方法？已知鈷-60 之半衰期為5.26 年。列出相關方程式以說明之。（10 分）科 別： 核子工程科 目： 核工原理
申論 6清華大學研究用核反應器熱功率為1 MW（百萬瓦）。若每天運轉24 小時，問每天消耗之U-235 為若干克？（1 MeV = 1.6 x 10-13 Joule）（10 分）
申論 7當核反應爐停機後，爐內氙（Xenon）毒濃度隨時間之變化為何？試用圖示，並說明原因，必要時佐以方程式。已知碘-135 與氙-135 均為核分裂產物，都會β衰變（如下式，碘-135 會衰變成氙-135），半衰期分別為6.7 小時與9.2 小時。（10 分）135β 135βI →Xe →