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2020/8/8 18:27

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原子炉について、非均質炉にすることで生じるメリットを知りたいです。

原子炉について、非均質炉にすることで生じるメリットを知りたいです。 非均質炉にすることで共鳴吸収の確率が小さくなることは理解できるのですが、高速核分裂因子や熱中性子利用率がどう関係してくるのかが知りたいです。

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▲原子炉の分類は色々なカテゴリーで分類できますが、燃料(ウラン)と軽水(減速材)を別置きにしているか、ミックスジュースのように混合しているかでも分類できます。 *別置きにしている・・・のが非均質炉で、燃料は燃料棒の中に入れられ、その周囲は軽水(減速材)で満たされます。現在の原発の原子炉はほとんどこのタイプです。 *ミックスジュースのように混合している・・・のが均質炉で、極めてまれな原子炉、研究用に開発されました。USAで,1952年には水爆の父と言われた、エドワード・テラーの兵器の設計をサポートするためにロスアラモスでこの均質炉実験が行われ有名となりました。 ▲従って、この分類はかなり無理筋の分類で、現在の原子炉の検討には適していないようです。 原発の原子炉は非均質炉であり、燃料の核分裂反応を、熱中性子の作用を押さえて利用しています。均質炉に比べると、共鳴吸収を押さえ、高速核分裂因子や熱中性子利用率を十分に抑えることにより、持続可能な核分裂反応(臨界)が維持できるように配慮されています。 ▲こんな難しい非均質炉や均質炉が活躍する時代は終わりました。非均質炉の総本山である、六ヶ所村再処理工場が完成しないのは核分裂の民生利用に対して、原発のプロ達が限界を感じているからに他ありません。

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非均質にするとウラン238などの共鳴吸収を減らすことができます。 共鳴吸収は、燃料の表面でしか起きないからです。 逆に均質にすると、一様に分散した燃料で共鳴吸収が起こるために、共鳴吸収が非均質のときよりも増えます。すなわち非均質では、共鳴を逃れる確率が高まります。 熱中性子利用率は、逆に下がります。なぜなら、燃料の内部では熱中性子がウラン235の吸収で凹むからです。均質炉ではこのようなことは起きません。 高速核分裂因子は増えます。非均質ならば、燃料で発生した高速中性子が燃料から外に出る前に燃料にぶつかって高速核分裂できるからです。均質炉ならば、高速中性子が高速核分裂する前に、減速材にぶつかって高速核分裂のできるエネルギー以下に減速されてしまいます。

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軍事技術をつまみ食いして妄念を宣伝しても壇上から引きずり降ろされるだけでオワ。