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107年公務人員高等考試三級考試試題 代號：36470 全一頁
類科： 核子工程
科目： 核工原理
考試時間： 2 小時 座號：
※注意：
可以使用電子計算器。
不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。
本科目得以本國文字或英文作答。
（請接背面）
一、有效增殖因數 Keff 可分為六個子因數，其中快中子分裂子因數（ε）的物理意義如下
所示，請用相同的方式說明其他五個子因數的物理意義。（20 分）
二、請列表說明輻射傷害中急性效應、慢性效應、確定效應、機率效應、軀體效應與遺
傳效應等之間的關係，並舉例說明各種效應之案例。（20 分）
三、一圓柱形 UO2燃料棒，直徑為1cm，並有厚度為0.025cm 之護套。請參考下列資料計
算燃料棒表面熱通率(kW/m2)以及護套表面溫度 T0 (℃)。（25 分）
圓柱形穩態平衡方程式 K
S
dr
dT
r
d
r
Td
−=+ 1
2
2
其中 T為溫度，K為熱傳導係數，S為熱源強度(kW/m3)
護套表面熱傳係數 h = 2.25 (kW/m℃)，冷卻水溫度 Tf = 288℃
燃料棒發熱率為 16.4 (kW/m)
四、將一均勻加熱之圓棒浸入水池中，假設圓棒表面溫度為T(s)，且池水保持飽和溫度
T(sat)，若逐漸增加圓棒之熱通量q/A (kW/s m2℃)，則以 q/A 對(T(s)-T(sat))作圖會有
三個特性不同的區間，請畫出q/A對(T(s)-T(sat))之變化圖，並說明此三個不同區間的
特性，以及在那一點會發生偏離核沸騰（DNB）。（15 分）
五、輕水式反應器反應度之溫度係數可由三種溫度係數相加而得，根據此種關係請回答
下列問題：
請說明三種溫度係數之名稱。（5分）
請說明三種溫度係數在溫度上升時是正值還是負值？綜合相加結果是正值還是負
值？（5分）
請說明三種溫度係數的主要決定因素，並請依據題
之回答說明造成正值或負值
的理由。（10 分）
數目
熱中子分裂產生之中子 目所有分裂產生之中子數
=
ε