在反应堆内，即使燃料元件的形状、尺寸、密度和裂变物质富集度都相同，堆内中子注量率的分布也不是均匀的。再加上堆芯内存在控制棒、水隙、空泡以及在堆芯周围存在反射层，就更加重了堆芯内中子注量率整体和局部分布的不均匀性。显然，与上述中子注量率分布相对应，堆芯内的热功率分布也就不会均匀。当不考虑堆芯进口处冷却剂流量分配的不均匀，以及不考虑燃料元件的尺寸、性能等在加工、安装、运行中的工程因素所造成的偏差，单纯从核的原因来看，堆芯内就存在着某一积分功率输出最大的燃料元件冷却剂通道，这种冷却剂通道通常称为热管或热通道。同时，堆芯内还存在着某一燃料元件表面热流密度最大的点，这种点通常称为热点。从安全的角度看，作为限制性条件，热管和热点对确定堆芯功率的输出量起着决定性的作用。

热管和热点的定义及其应用是随着反应堆的设计、制造、运行经验的积累和计算模型以及计算工具的发展而不断发展的。在早期设计的反应堆中，整个堆芯内所装载的裂变物质的富集度是相同的，燃料组件的形状和尺寸也是相同的，堆芯进口处流入各燃料元件冷却剂通道内的流体温度和流量的设计值也认为相同。在这种情况下，整个堆芯中积分功率输出最大的燃料元件冷却剂通道必然就是热管。在反应堆的物理和热工设计中，为了保证堆的安全，通常保守地将堆芯内的中子注量率局部峰值人为地都集中到热管内。这样一来，热点自然也就位于热管内，也就是说热管包含了热点。同时还保守地假定，径向核热管因子沿热管全长是常数，热管的轴向归一化功率分布φ（z）与堆芯其余冷却剂通道的轴向功率分布相同，即热管的轴向归一化功率仅为轴向位置的函数，与径向无关。很显然，按照上述方法确定的热管和热点，其工作条件肯定是堆芯内最“热”的了。因此只要保证热管的安全，而无须再烦琐地计算堆内其余燃料元件和冷却剂通道的热工参数，就能保证堆芯其余燃料元件的安全了。这就是为什么在反应堆发展的早期，在堆热工设计中采用热管和热点分析模型（后面称为单通道模型的堆芯稳态热工设计）的原因。

相应于热管，我们引入平均管的概念。平均管是一个具有设计的名义尺寸、平均的冷却剂流量和平均释热率的假想通道，平均管反映整个堆芯的平均特性。引入热点、热管和平均管概念的意义在于：在堆的额定功率、传热面积以及冷却剂流量等条件确定以后，确定堆芯内热工参数的平均值是比较容易的问题。但堆芯功率的输出并非取决于热工参数的平均值，而是取决于堆芯内最恶劣的局部热工参数值。要得到局部的热工参数却不是一件容易的问题。为了衡量各有关的热工参数最大值偏离平均值的程度，引进了热管、热点和平均管的概念。在此基础上引入热管因子和热点因子。通常把热管因子分为核热管因子和工程热管因子两大类。此外，还可以分为热流密度热管因子和焓升热管因子两大类。

为了定量表征热管和热点的工作条件，堆芯功率分布的不均匀程度常用热流密度核热点因子来表示。在单通道模型中，人为地把热点设于热管内，故有时也称为热流密度核热点因子。如果不考虑堆芯中控制棒、水隙、空泡和堆芯周围反射层的影响，则热流密度核热点因子定义为

式中 ——平均管的热流密度。

在实际计算中，还必须考虑控制棒、水隙、空泡等局部因素对功率分布的影响，还应考虑到堆芯核设计中如应用R-Z坐标（断面径向-轴向坐标）计算时的方位角影响，以及核计算不准确性所造成的误差，故上式应改写为

式中 ——控制棒等局部因素造成的局部峰核热点因子；

——方位角修正系数；

——核计算误差修正系数。

由于，故。分别为最大体积释热率、最大表面热流密度和最大线功率密度；而则分别为平均体积释热率、平均表面热流密度和平均线功率密度。平均线功率密度的计算式为：

式中 ——堆热功率；(www.daowen.com)

Fu——燃料中的释热份额；

n——全堆燃料元件总根数；

L——堆芯高度。

根据上述的定义，热管中的积分功率输出Qmax可表示为：

热管和平均管中冷却剂焓升的比值，称为焓升核热管因子，并用表示。即：

如果整个堆芯装载完全相同的元件，又假设热管和平均管内冷却剂的流量相等，并忽略其他工程因素影响，则堆芯冷却剂的焓升核热管因子就等于径向核热管因子，即

由于轴向归一化功率分布φ（z）是对轴向全长L的功率平均值来归一化的。故φ（L）等于1，于是有：

在实际计算热管冷却剂焓升时，还应计入及两个因子的影响，一般常将这两个因子归并计入中。

如果上面单独由核的原因引起的热流密度核热点因子和焓升核热管因子用有关热工参数的名义（设计）值表示，则它们也可以改写成如下的形式：