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 Cs-137

 

Cs-137についても検討してみる。

 

 

Cs-137In-137からXe-137までのβ崩壊の系列を経て生成される。質量数が136の系列から(n,γ)反応で生成されるルートが気になるが、Xe-136を除けば、半減期は短いので(n,γ)反応を起す前にβ崩壊するので、無視できる。

 

Xe-136(n,γ)反応が起こりにくく、Cs-1341000分の1程度であるから、Xe-136(n,γ)反応によるXe-137も無視できる。したがって、Cs-137In-137からCs-137までの核分裂収率を足し合わせたものを核分裂収率として、直接Cs-137が生成されたとみなしてよい。Cs-137のインデックスを0として、微分方程式を書く。

 

          Cs-137

 

となり、

 

 

右辺の近似は、原子炉の運転時間がCs-137の半減期(約30年)よりも遥かに短いので時間の一次関数で近似できることを表している。

 

Cs-137は、(n,γ)反応の影響を殆ど受けないので、モデルの高度さとは関係なく値は同じになり、測定値とも一致する。

 

Cs-137は、出力と運転期間がわかれば、暗算でも計算できるものである。

 

ついでに、沃素131も説明しよう。質量数が131で核分裂収率がわかっているものを羅列する。Ag-131からTe-131までは一気に抜けて、沃素131が直接生成されたと仮定してよいので、沃素131の核分裂収率はこれらの和、0.02891でよい。おおよそ3%と覚えておけばよい。

 

 

放射能に換算すると、分母が消えるので、電気出力100KWの原子炉であれば、[Bq]。1億キュリーとなる。

沃素131は出力さえわかれば、暗算でも求めることができるというか、暗記することもできる。Cs-137の放射能は、咄嗟のことであれば、運転期間がわからないので、計算に不安を覚えるであろうが、沃素131の放射能を間違えるようであれば、とても原子力に詳しいとは言えない。

 

沃素131Cs-137は、非常に重要な放射性同位元素であるが、原子炉の出力さえわかれば、燃焼モデルであろうが壊変モデルであろうが高精度で求めることができる。せいぜい九九ができればよい。

 

 

 

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燃焼モデル Cs-137

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