核燃料が臨界状態のときの様子

Question

高温だと思いますが、光は発しないのでしょうか？鉄の高炉みたいな感じなのでしょうか？
またその様子が写っている画像や映像は無いでしょうか？

kenchin · Accepted Answer

＞高温のときに発する光と核分裂のときに発する光が
＞あるということですか？

はい、そうです。

何かのエネルギーを物質に与えると、エネルギーの一部は
光となって放散すると思っていただければ良いかと思います。

鉄を熱すると赤くなる（高温なら徐々に白い光に）のは熱の
一部が光となって拡散する現象です。

チェレンコフ光はある種の放射線が物質の中を通る時に
放射線のエネルギーが光に変わることで出ます。

ですから、上の二つは光る場所が違うんですね。
原子炉内部の燃料でいうなら、燃料自体は熱によって
光り、周囲の水はチェレンコフ効果（放射）で青く光ります。

＊：厳密に言うと、原子炉内部の燃料は可視光
　　　　　を出すほど熱されていないので、肉眼では
　　　　　光って見えません。

okormazd · Answer

#1です。
質問は原子炉が、高温で光を発するかという質問だったのでそれほど高温ではないから、熱による光は発しないと回答しました。

チェレンコフ放射は青白く、水が光って見えますが、これは原子炉でなくても、使用済み燃料の冷却でも見えます。

また、放射性物質が燐光や蛍光を発することは、キュリー夫人がラジウムを発見した時の話しや、ちょっと前まで夜光塗料として、放射性物質がつかわれていたことで解ると思います。

これらは、必ずしも「核燃料が臨界状態のときの様子」とは違うと思いますが。まあ、核分裂連鎖反応では、中性子のチェレンコフ放射は強いので光っているでしょう。

jkpawapuro · Answer

ブラジルのゴイアニア市セシウム流出事件では、盗まれたセシウムが子供たちに見つけられ、青く光る様子を面白がって持ち歩いた結果多くの人が被曝したらしいです。
セシウム１３７はベータ崩壊ですが核燃料の中でも起きている現象なので、ジルコニウムの内側で同じように光っていると思われます。

kenchin · Answer

厳密に言うと燃料自体が光るというのとは少し違いますが
「チェレンコフ光」で検索すると、臨界状態に核燃料等が青く
光る状態の画像が見られると思いますよ。

JOCの事故の時に作業員さんが「青い光を見た」って証言が
あったんですね。
それで原子力関係者は「ああ、臨界が起きたな」と判断しました。

ちょっと補足。

高温＝熱が発生している.....ですが、この時にエネルギーの
一部が放射によって伝わって、このエネルギーが十分高ければ
肉眼でも見える状態の光として見る事ができますよね。

チェレンコフ光って少し違って、物質中を通る光の速度より早い
荷電粒子（これは臨界状態で発生します。）が存在する場合に
生まれる光子（＝光）なので、水中で臨界を起こせば容易に観測
できます。

okormazd · Answer

福島の原子炉は、沸騰水型原子炉といって、原子炉圧力容器の中に直接水を入れて蒸気を作り、この蒸気でタービンを回して発電します。このとき、燃料棒もこの水につかっています。この水は、蒸気を発生するだけではなく、冷却と中性子の減速材として使われています。したがって、通常運転時は、光を発するほどの高温にはなりません。つい、この間まで福島原発のホームページで、ほぼリアルタイムで、原子炉の温度と圧力を表示していましたが、それによると、温度は２８０℃くらい圧力は７０気圧ほどだったと思います。このくらいの温度では目に見える光は出ません。高炉(たぶん１５００℃～２０００℃くらい)よりずっと低温です。炉の中の映像はなかった。安全に炉の中を映せるような丈夫なカメラがないのでしょう。
なお、いまは福島第１のホームページはまともではないようです。

核燃料が臨界状態のときの様子

＞高温のときに発する光と核分裂のときに発する光が

#1です。

ブラジルのゴイアニア市セシウム流出事件では、盗まれたセシウムが子供たちに見つけられ、青く光る様子を面白がって持ち歩いた結果多くの人が被曝したらしいです。

厳密に言うと燃料自体が光るというのとは少し違いますが

福島の原子炉は、沸騰水型原子炉といって、原子炉圧力容器の中に直接水を入れて蒸気を作り、この蒸気でタービンを回して発電します。

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