核分裂単語

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核分裂とは、原子核が分裂することである。

概要

1938年オットー・ハーンらによって発見。

一般的に不安定な核種において起こる現である。

原子核が中性子を吸収すると、核分裂が起こり中性子を放出する。この放出された中性子が原子核にぶつかると、また同様に核分裂が生じ・・・といった連鎖反応が起こる。

この反応においては熱が生じるため、それをうまく利用すればエネルギーを手に入れることができる。その利用手段の代表例が原子力発電原子爆弾である。

この核分裂において2種類以上の原子の生成が起こり、これら生成物を核分裂生成物という。

なお核分裂を起こす有名な例に235U、239Pu(原子爆弾原子力発電)、238U(水素爆弾(tertiary))がある。

詳細

定義

核分裂の定義は、ヘリウム4より重い原子核が複数、生成物として出る現となる。

ヘリウム4の原子核(α線)とガンマ線、核種が生成するα崩壊は、核分裂に含まれない。

自発核分裂

Acより重い元素の場合、核種によっては、中性子を吸収しなくても核分裂を起こすことが知られている。これを自発核分裂という。

たとえば、235Uや238Uでも、割合が低いものの、自発核分裂を起こす崩壊モードが存在している。この反応は、臨界事故のきっかけになる事もあるので要注意である。自発核分裂を起こしやすい核種として、240Puが有名である。

鉱物の多くでは、ごく微量の238Uが含まれる。生成年代の古い鉱物ほど、自発核分裂を起こして跳ね飛ばされた原子核の軌跡が、結晶の傷として多く残るようになる。鉱物の薄片を品処理し、顕微で軌跡をカウントして生成年代を測定する方法をFT法(フィッション・トラック法)という。

臨界状態

核分裂反応の場合、核分裂生成物の核種では余剰となる中性子が、数個生成される。連鎖反応が続くと、定常的に、あるいは算式に中性子が生成される。これを臨界状態という。

反応が暴走すると、大な熱と中性子が発生する(臨界事故)。これを防ぐため、中性子が燃料の容器に留まりにくいように形状を棒状にしたり(生成直後の中性子は高速なので、容器の直径が短いとすぐ飛散する)、周囲に中性子を吸収するホウ素やハフニウムなどを配置したりする。

バケツウラン」(東海村JCOで1999年に発生した臨界事故)の場合は、量もさることながら、沈殿槽(事故当初マスコミ報道ではバケツと呼ばれた)に一定量ウラン溶液を入れると、周りの冷却設備のも含めて、3次元方向のどの向きでも、容器の差し渡しが十分大きくなり、中性子がランダムウォークして容器内に留まる確率が跳ね上がるのが根本的な問題であった。

原子炉

核反応を用いて熱を取り出す炉としては、核分裂を利用したものが実用化されている。反応で生じた熱を蒸気も含む)を冷却材として用いて回収し、タービンを回して電気に変換する。普通、冷却系は燃料容器を冷却する系と、タービンを回す系の2段に分ける。

原子炉の燃料

多くの商用原子炉では、235Uを燃料として使用している。燃料は通常、235Uを全ウランの数%(研究用小炉の場合もうすこし高い割合)まで濃縮したものを用いる。

239Puは、ウラン成分である238Uが高速中性子を吸収することで容易に得られる。これはプルサーマル燃料を使用した商用原子炉、高速増殖炉で、ウランなどと共に、燃料として使用される。

この他、トリウムから容易に生成できる233Uが、将来の燃料として研究されている。

メルトダウン

冷却系のトラブル、または中性子を吸収する制御棒のトラブルが起きて、核反応により異常な高熱が発生すると、核燃料をいれた燃料集合体が溶融して破損する事故が発生する。これをメルトダウン炉心溶融)という。

通常、燃料集合体は圧容器の中に入れて保護するが、メルトダウンが発生すると、冷却系や圧容器の損傷が発生することが多く、重大な放射能漏洩事故につながる。

放射性廃棄物

核分裂生成物には、様々な元素の色々な同位体が含まれる。放射性核種で半減期が数分~数万年のものも多数含まれる。また、反応で出る中性子を照射された物質でも、放射性核種が生成することが多い。

すべての放射性物質を安全に分離するのは、関係する元素が多すぎるのと、強い放射能のために、費用と手間の面で不可能である。このため、使い終わった燃料集合体などは、燃料として再利用する分を除いて、全て高レベル放射性廃棄物として保管する。

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核分裂

33 ななしのよっしん
2011/09/29(木) 17:59:45 ID: 9I68OUcQd+
ゲロ自重
余計分かり難いわw
34 ななしのよっしん
2012/08/13(月) 17:47:45 ID: 5XyEM5dklJ
>>28
今更のレスだけど、政治性を考えると原発関連施設を脅しに使うってのは有効な手段でしょうよ。
震災の影だけを考えても計り知れないモノが起きたのに、そこを攻撃するのはその後の長引くのを考えればと思えば。
あと爆撃しなくても、ただ長時間炉心を焚きにさせるだけでもいいんではないか?

こういうのは全然核分裂から関係ない内容だから、スレチなんだろうけど、気になったのでつい。自分も純軍事学的なの好きだけど、そこだけで答え出すのは、現実政治と違うのかなって留保する所あるから。
35 ななしのよっしん
2012/12/25(火) 14:31:32 ID: d/GvZiKy0c
>>34
脅しって言うならむしろその正反対
原子力発電所への意図的な攻撃は原子爆弾や汚い爆弾等の核兵器放射線兵器使用と見做す
っていう形になると思われます
そもそも原子爆弾等の大量破壊兵器自体が禁止されている理由が、広範囲の殺傷と汚染は民間人を巻き込む々かんぬんなので、原発攻撃にこれらを納得させる正当性は持たせられません
北朝鮮にせよ中国にせよ、核兵器は持ってますから
日本を核攻撃することと原発を攻撃することが同義なら、核兵器は使わないのに原発攻撃する理由がく、原発攻撃を脅しに使うなら、核兵器を脅しに使わない理由もい、となります

北朝鮮の場合、核開発が中途半端なため、核の脅しの変わりに原発攻撃を脅しに使えました。これは核兵器を配備していない韓国日本を汚い爆弾で攻撃するといえることと同じです
確かに原発はわざわざ弱点(あるいは敵の武器)を用意する行為にも見えますが、将来的に核兵器を保有するを有していることのアピールにもなりますゆえ、諸刃の剣、と言った所でしょうか
(省略しています。全て読むにはこのリンクをクリック!)
36 ななしのよっしん
2014/02/21(金) 23:12:31 ID: +F4kQ/YRTN
>>32
むしろゲロ前よりゲロ後の方が元気じゃね?
ゲロ前はいつゲロしてしまうか分からないゲロゲロしさと
闘わないといけないけど
ゲロしたらスッキリしてゲロゲロしさがなくなる
37 ななしのよっしん
2014/08/20(水) 21:26:27 ID: FqhmLT9s2r
>>34
どうやって「原発に放射性物質を大量に撒き散らす、致命的損傷を与えられる戦」を投射するの?
時でも警してて、緊してきたら防御されるよ

その上で、十分な戦を投射できるとして、態々原発標にする理由って何?
それだけの戦を投射出来るなら、もっと色々できるし、それ以前に詰み一歩手前だと思うよう
38 ななしのよっしん
2015/06/07(日) 23:11:43 ID: PapwSqDLVz
時でも警してて、緊してきたら防御されるよ

これが日本では、想定外で警してないのが問題なんだよな。
39 ななしのよっしん
2015/06/08(月) 10:10:45 ID: FqhmLT9s2r
>>38
ほう、特戦群や中央即応集団は仕事をしていないと仰るか
JADGEシステム駄だと仰るか
なら、これらの防御をいかにすり抜けて戦を投射するのか、それだけの戦を投射できる状況で、わざわざ政治軍事の中枢を後回しにしてまで原発を攻撃するのはいかなるシチュエーションか、お聞かせ願えるんでしょうな?
40 ななしのよっしん
2015/06/08(月) 10:38:16 ID: Ltv1PXjX2b
>>39
いくら警してても現在法律では内閣許可ければ攻撃できない(日本が攻撃を受けるという事態が発生した場合内閣を召集して攻撃してもいいですか?と言うお伺いを立てる必要がある)だからないのと同じでしょ
41 ななしのよっしん
2015/06/08(月) 18:35:26 ID: FqhmLT9s2r
>>40
自衛隊法第84条&自衛隊法第93
緊急性があるのは航空攻撃と各種ミサイルによる攻撃だから対応可
陸上上戦なら防衛出動を下する時間くらいあるし、そもそも自体が緊迫してるから時とは言い切れない
それで間に合わないほど政権が無能なら、そのとき考えるべきは旗を調達する方法だな

で、原発をダーティボムに出来るだけの戦を送り込める手段がある状態で、政府自衛隊の中枢じゃなくて原発を攻撃する合理性ってどんなものか、か説明してくれないのか?
42 ななしのよっしん
2015/06/08(月) 18:43:04 ID: FqhmLT9s2r
追記
そもそも、緊急事態で、国会の承認を得る時間がい場合は事後承認で防衛出動は発出来るし、その前段階で防衛出動待機命なんてものも有る
現状で十分とは言わないが、そこまで「原発が攻撃される」というのであれば、まず原発を攻撃する合理性を示したまえよ