4月24日資料2

臨界・未臨界の概念
核分裂
核分裂連鎖反応
核分裂連鎖反応がほぼ定常的に持続:臨界
時間とともに増加:超過臨界
時間とともに減衰:未臨界
「世代」
臨界の話
ある決まった体積の器に溶液状の核燃料をいれます。
未臨界だった核燃料の濃度をどんどん大きくするとします。
ある濃度のところで臨界になったとすると、
「何が変わったから臨界になった」、と言えるでしょうか?
「中性子が~する確率が~なったので臨界になった」
臨界の話
未臨界の溶液状核燃料のサイズをどんどん大きく
するとします。
ある大きさのところで臨界になったとすると、
「何が変わったから臨界になった」、と言えるでしょうか?
「中性子が~する確率が~なったので臨界になった」
臨界の例1
「臨界量」の核燃料があります。
このとき、この系の中性子数の経時変化はどうなりますか?
注:核燃料の核分裂反応に伴う減損は無視
臨界の例1
中性子数
時間
①増える
②あるレベルで一定
③減る
④それ以外
臨界の例2
「臨界量」の核燃料があります。
ここに100個の中性子を打ち込んだとします。
このとき、この系の中性子数の経時変化はどうなりますか?
臨界の例2
中性子数
時間
①増える
②あるレベルで一定
③減る
④それ以外
臨界の例3
「臨界量」の核燃料があります。
ここに毎秒100個の中性子を打ち込んだとします。
このとき、この系の中性子数の経時変化はどうなりますか?
臨界の例3
中性子数
時間
①増える
②あるレベルで一定
③減る
④それ以外
超過臨界の例
「臨界量」より多い核燃料があります。
ここに100個の中性子を打ち込んだとします。
このとき、この系の中性子数の経時変化はどうなりますか?
超過臨界の例
中性子数
時間
①増える
②あるレベルで一定
③減る
④それ以外
未臨界の例1
「臨界量」に満たない核燃料があります。
ここに100個の中性子を打ち込んだとします。
この系の中性子数の経時変化はどうなりますか?
未臨界の例1
中性子数
時間
①増える
②あるレベルで一定
③減る
④それ以外
未臨界の例2
「臨界量」に満たない核燃料があります。
ここに毎秒100個の中性子を打ち込んだとします。
この系の中性子数の経時変化はどうなりますか?
未臨界の例2
中性子数
時間
①増える
②あるレベルで一定
③減る
④それ以外
未臨界の例3
「臨界量」に満たない核燃料が二種類あります。
ここに毎秒100個の中性子を打ち込んだとします。
しばらく時間が経ったあとの中性子数はどちらが
大きいですか?
①左 ②右 ③同じ
未臨界体系の中性子数
「核分裂連鎖反応」を定量化する
ある世代の中性子数を ଴ としたとき、次の世代の中性子
数が ଵ となったとする。このとき、「中性子増倍係数」 を
次のように定義する:
世代時間:熱中性子炉では大体0.00005秒
「核分裂連鎖反応」を定量化する
ある世代の中性子数を ଴ としたとき、次の世代の中性子
数が ଵ となったとする。このとき、「中性子増倍係数」 を
次のように定義する:
:臨界
:超過臨界
:未臨界
未臨界体系での中性子数
未臨界(中性子増倍率
)の体系に毎秒 個の中性
子を打ち込んだときの中性子数は?
未臨界体系での中性子数
未臨界(中性子増倍率
)の体系に毎秒 個の中性
子を打ち込んだときの中性子数は?
0世代
1世代
2世代
3世代
4世代
5世代
未臨界体系での中性子数
未臨界(中性子増倍率
)の体系に毎秒 個の中性
子を打ち込んだときの中性子数は?
0世代
1世代
2世代
3世代
4世代
5世代
未臨界体系での中性子数
未臨界(中性子増倍率
)の体系に毎秒 個の中性
子を打ち込んだときの中性子数は?
0世代
1世代
2世代
3世代
4世代
5世代
未臨界体系での中性子数
未臨界(中性子増倍率
)の体系に毎秒 個の中性
子を打ち込んだときの中性子数は?
0世代
1世代
2世代
3世代
4世代
5世代
未臨界体系での中性子数
未臨界(中性子増倍率
)の体系に毎秒 個の中性
子を打ち込んだときの中性子数は?
0世代
1世代
2世代
3世代
4世代
5世代
未臨界体系での中性子数
臨界(
)になると は無限大に発散
未臨界体系での中性子数
「臨界量」に満たない核燃料が二種類あります。
ここに毎秒100個の中性子を打ち込んだとします。
しばらく時間が経ったあとの中性子数はどちらが
大きいですか?