崩壊熱千葉豪

崩壊熱
千葉豪
区別はつきますか？
セシウム137の
・数密度
・放射能
・崩壊熱
区別はつきますか？
セシウム137の
・数密度：N
・放射能：λＮ
・崩壊熱：EλＮ
E：１崩壊あたりに発生するエネルギーの総量
原子番号と質量数
23
11
Na
「２３」とか「１１」とか、何を表す数値だっけ？
原子番号と質量数
Fe
原子番号と質量数
Fe
54
26
Fe
56
26
Fe
57
26
Fe
どの同位体が一番多い？
58
26
Fe
原子番号と質量数
Fe
54
26
Fe
5.8%
56
26
Fe
91.72%
57
26
Fe
2.2%
58
26
Fe
0.28%
Feの中性子入射全反応断面積
核分裂反応と核分裂生成物
U-235が核分裂したら、
必ずKr-92とBa-141になる
Wikipediaより引用
核分裂反応と核分裂生成物
U-235が核分裂したら、
必ずKr-92とBa-141になる、
というわけではありません。
Wikipediaより引用
U-235の核分裂で発生する原子核（縦軸Linear）
Fission yield：
一回の核分裂で発生する
それぞれの原子核の平均個数
U-235の核分裂で発生する原子核（縦軸Log）
U-235の核分裂で発生する原子核
三体核分裂：
原子核がふたつに分かれるとこ
ろから粒子などの小さい粒子が
でてくる（機構は完全に分かって
いるわけではない）。
U-235、Pu-239の核分裂で発生する原子核
U-235核分裂で発生する原子核（核分裂エネルギーの違い）
中性子誘起核分裂と自発核分裂の違い（Cm-244）
質量数が一つ少ない熱中性子核分裂と類似と考えてよい？
核分裂生成核種の収率（U-235熱中性子核分裂）
JENDL-3.3
核分裂生成核種の収率（熱中性子核分裂）
Pu-239
U-235
核分裂生成核種の収率（Pu-239）
高速中性子核分裂
熱中性子核分裂
核分裂生成核種の収率（Pu-239）
14MeV中性子核分裂
熱中性子核分裂
U-235の核分裂で発生する原子核
？
？
U-235の核分裂で発生する原子核
Te-134
Zr-100
核分裂したあとは
Zr-100とTe-134が
たくさん溜まるのか？
Zr-100のその後
原子番号：４０
Zr-100
β線
γ線
４１
Nb-100
半減期7.1秒
でβ崩壊
β線
γ線
４２
Mo-100
半減期1.5秒
でβ崩壊
崩壊定数λ（安定核と不安定核）
Po, At, Rn, Fr, Ra, Ac
[70ps]
[0.7s]
安定核ライン
[20h]
[2.2y]
核分裂生成核種の収率（U-235熱中性子核分裂）
Z=N
JENDL-3.3
U-235の瞬間的な核分裂の後の原子核数密度
Cs-137の例
原子番号：５２
β線
γ線
I-137
Te-137
半減期2.5秒
でβ崩壊
Xe-137
半減期3.8分
でβ崩壊
半減期24.5秒
でβ崩壊
原子番号：５６
Ba-137
（安定）
Ba137m
Cs-137
半減期31年
でβ崩壊
半減期2.5分
でγ崩壊
Cs-134の例
β線
γ線
β線
γ線
Sb-134
Sn-134
β線
γ線
Te-134
半減期0.8秒
でβ崩壊
半減期1秒で
β崩壊
半減期41.88分
でβ崩壊
β線
γ線
I-134
Xe-134
（安定）
半減期53分
でβ崩壊
Cs-134
Cs-134の例
β線
γ線
Xe-133
半減期5.2日
でβ崩壊
Ba-134
（安定）
β線
γ線
中性子
Cs-133
Cs-134
中性子を捕獲
半減期2年
でβ崩壊
U-235の瞬間的な核分裂のあとの崩壊熱（日単位）
U-235の瞬間的な核分裂のあとの崩壊熱（年単位）
崩壊熱の時間変化（軽水炉UO2燃料70GWdt、FP核種）
崩壊熱の時間変化（軽水炉UO2燃料70GWdt、FP核種）
30.08 [y]
2.552 [m]
崩壊熱の時間変化（軽水炉UO2燃料70GWdt、FP核種）
28.79 [y]
2.67 [d]
崩壊熱の時間変化（軽水炉UO2燃料70GWdt、重核種）
使用済み燃料の放射能の減衰
燃料取り出し
（原子炉停止
4年後を想定)
ウラン鉱石の放射能レベル
再処理なしのケース
燃料取り出し４年後に再処理したケース
再処理により
U, Puが除去される

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