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ウラン235の減損 この文献には、本物の原子燃料棒を破壊検査して、燃料棒成分の測定値を数表で表してある。これらの中でウラン235とプルトニウム239を図示する。
横軸の燃焼度は、時間と同じ。10[GWD/T]を、ほぼ1年と思っていただければよい。縦軸は、運転開始時のウラン235の原子数密度（1ccあたりのウラン235の原子数）を１としたときの、ウラン235とプルトニウム239の密度である。◆がウラン235の測定値、■がプルトニウム239の測定値である。 黒の曲線は、超精密な物理モデルで計算したウラン235、赤い曲線はプルトニウム239の理論値である。ところで、この理論値を出すのに、測定値は一切使っていない。燃料の初期組成と運転条件を入力すると、この程度の精度で計算するのは可能である。 これが、ウラン235の減損だけなら大した問題ではないが、プルトニウム239の生成が難しい。このサイトで紹介した方法では、全くデタラメな結果になる。このようにウランの減損のみならず、プルトニウムの生成も考慮しなければならない。
核分裂を起こす物質が、どんどん減っていくので出力を一定にするためには、中性子束をどんどん上げていかないとならない。 運転直後と4年目（40[GWD/t]）では、中性子束が約1.5倍になるので、Cs-133やCs-134の(n,γ)反応率も1.5倍になる。測定値との一致まで求めようとすると、ここまで考慮しないといけない。そうなると、単純な解析的な数式だけでは無理で、コンピュータプログラムによる数値計算の法がむしろ簡単となるが、プルトニウムの生成までなると、反応率を求めるためには、原子炉物理に基づく高度かつ複雑なコンピュータプログラムが必須となる。 |
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