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燃焼モデル＋無限希釈断面積 燃焼モデルで必要となるものは、ウラン235、ウラン238、プルトニウム239の核分裂と(n,γ)反応率である。 ウラン235： １．α崩壊でトリウム231に変る単位時間あたりの確率 ２．核分裂を起こす単位時間あたりの確率 ３．(n,γ)反応でウラン236に変る単位時間当たりの確率 ４．単位時間当たり全消滅確率 ウラン238： １．α崩壊でトリウム234に変る単位時間あたりの確率 ２．核分裂を起こす単位時間あたりの確率 ３．(n,γ)反応でプルトニウム239（ウラン239ネプチニウム239は半減期が短いのでスルーする）に変る単位時間当たりの確率 ４．単位時間当たり全消滅確率 プルトニウム239： １．α崩壊でウラン235に変る単位時間あたりの確率 ２．核分裂を起こす単位時間あたりの確率 ３．(n,γ)反応でプルトニウム240に変る単位時間当たりの確率 ４．単位時間当たり全消滅確率 これらの係数は、壊変モデルで用いた無限希釈断面積で求めることができる。
一群断面積は、下表のようにまとめることができる。
プルトニウム239を○で囲っているのは、プルトニウムの扱いに例外処理があるからである。熱領域の断面積は、630℃（900K）のMaxwell分布で平均したものである。Cs-133、Cs-134、ウラン235は20℃(300K)のMaxwell分布で平均した値を
ここは、仕方がないので真面目に計算するしかない。こんな計算ができるのかと思われるかもしれないが、意外と簡単である。上図の断面積のカーブ（励起関数）は、中性子エネルギー
このように一次関数で決まる。積分範囲は1[eV]を上限とすると、実質∞まで設定するのと変らない。1[eV]を上限とすると、数百点の数表なのでEXCELでも簡単に扱える。
で求めることができる。ここで、 このようにして求め無限希釈断面積でCs-134を求める。結果は下図であるが、散々な結果である。
下に、いいかげんモデルの壊変モデルの結果を示す。色々、頑張ったわりには、壊変モデルの方が、マシな感がある。
燃焼モデルでは、ウラン235やプルトニウム239の量も求まっているので、それらを見てみる。
なんと驚愕の「新事実」が発見されているではないか。現行の商用炉であるBWRやPWRでは、消費したウラン235以上のプルトニウム239を生成することはありえないが、この結果ではBWRの炉心上段部（青線）では2年も運転すると、装荷したウラン235よりも多くのプルトニウム239を生成していることになる。 なんと福島第一では、大量のプルトニウム239を製造していたのか？高速増殖炉もんじゅは、いったい何だったんだ言いたくなる。これは驚愕の新事実ではなく、単なる間違いである。このような問題では、特にウラン238の(n,γ)反応率には無限希釈断面積を用いてはいけない好例である。 実効共鳴積分 へ |
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まじめな取り組み どの程度難しいのか この程度は難しい Cs-134の由来 単独での見積 Cs-133 壊変モデル 燃焼モデル Cs-137 ↓ 燃焼モデル → 燃焼モデル＋無限希釈断面積 → 実効共鳴積分 |
