中性子の核分裂スペクトルは、下記HPのP41の図3.3のようになります。
これは、P40の図3.1の核分裂断面積のギザギザになっている共鳴領域でも、同じ図3.3になるのでしょうか?
https://rpg.jaea.go.jp/else/rpd/others/study/tex …
No.2ベストアンサー
- 回答日時:
No.1 です。
「お礼」に書かれたことについて。>このギザギザの山の部分で核分裂が発生した際、その核分裂スペクトルは、どのような形になるかを知りたいです。
あなたのおっしゃる「核分裂スペクトル」とはどういう意味ですか?
「核分裂の結果放出される中性子のエネルギースペクトル」という意味ですか?
だとすれば、あなたの質問は
「核分裂を発生させる入射中性子のエネルギーが異なると、核分裂の結果放出される中性にエネルギーはどう変わるか」
ということですか?
だったら、それは「ほとんど変わらない」ということかと思います。
核分裂の結果放出されるエネルギーは、
・核分裂片の質量分布(質量そのものがエネルギー)
・核分裂片と中性子の持つ運動エネルギー
・その他(核分裂片の持つ励起エネルギーなど。これは遅れて崩壊エネルギーとして放出される)
などに様々に分割されるため、「中性子の運動エネルギー」だけに着目しても「千差万別」ということだと思います。
その様々なエネルギーの統計的な分布が「P41の図3.3」なのだと思います。
ご回答ありがとうございます。
理論的にはそうかもしれません。
更に、実験データを見て、そのことを確信したいです。
共鳴領域での核分裂に興味がありますので、ご教示頂いたことを頭におき、いろいろと調べてみます。
No.1
- 回答日時:
質問の意味がよく分かりません。
「P40の図3.1の核分裂断面積」は、中性子のエネルギーに対する核分裂性物質(ウラン235、プルトニウム239, 241)の核分裂断面積であり、
「P41の図3.3」は、核分裂によって放出される中性子のエネルギー分布です。
核分裂の連鎖反応を維持するには、「P41の図3.3」のエネルギー分布を持つ中性子を、「P40の図3.1の核分裂断面積」の大きいところに適合させるよう、必要に応じて「減速」などをする必要があります。
また、核分裂に使うのではなく、親物質から核分裂性物質に転換するために「捕獲」させるのであれば、「図3.2の捕獲断面積」に適合させるようにする必要があります。
当然、「P41の図3.3」のエネルギー分布を持つ中性子(10^6 eV にピークを持つ分布)を、「P40の図3.1」に左の方の「中性子エネルギーの小さい領域」(10^0 eV 以下)まで減速する過程では、「P40の図3.1」のギザギザになっている共鳴領域を通過することになります。
ご回答ありがとうございます。
P41の図3.3の中性子の核分裂スペクトルは、入射させる熱中性0.253eVのときも、高速中性子MeVの場合も、確か(核分裂スペクトル)形状はほぼ同じのはずです。
当然、核分裂が発生する確率は、P40の図3.1の核分裂断面積の通り、熱中性0.253eVのときは大きく、高速中性子MeVの場合は小さいはずです。
原子炉を運転させる場合、P40の図3.1のギザギザになっている共鳴領域を通過させます。(ギザギザになっているので、安定せず、制御が困難なためだと思います。)
しかし、実際には、ギザギザの山の部分は、核分裂断面積は大きくなっているので、核分裂が発生しているはずです。
私が知りたいのは、このギザギザの山の部分で核分裂が発生した際、その核分裂スペクトルは、どのような形になるかを知りたいです。
よろしくお願いいたします。
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