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2011年11月 4日 (金)

臨界と自発核分裂/「同じ」と「違う」(34)

福島第一原発2号機で放射性キセノンが検出された。
原因については、:臨界の可能性もあると考えられる。
⇒2011年11月 2日 (水):2号機で再臨界?/原発事故の真相(11)

東京電力は臨界ではなく、自発的核分裂だという見解を発表すると共に、原子力安全・保安院に報告した。

Photo福島第一原子力発電所2号機で、核分裂反応が起きた時にできる半減期の短い放射性物質「キセノン135」が検出された問題で、東京電力は3日、「臨界ではなく、自発核分裂だった」と説明した。
東京電力は、キセノン135が福島第一原発2号機から検出されたことについて、核分裂が連鎖的に起こる臨界の可能性が否定できないとして、詳しく調査していた。
3日の会見で、東京電力は、「臨界が起きるにはキセノン135の濃度が今回の1万倍以上は必要」などとして、臨界ではなく、通常の原子炉停止状態でもみられる自発核分裂だと判断したと説明した。

http://news.livedoor.com/article/detail/5994502/

その判断根拠は以下の通りだとしている。

東電は自発核分裂と判断した根拠として、溶融した燃料内のキュリウム242や244という物質が散発的に核分裂を起こしてできるキセノンの量を推定すると、今回の検出結果と合うことや、臨界が起きた場合は1万倍以上の濃度で検出されるはずだと指摘。
継続的な核分裂の発生に必要な中性子を吸収するホウ酸水を入れても、なおキセノンが検出されたことや、原子炉の温度、圧力に異常な変化がないことも挙げた。

日本経済新聞111104

臨界とは核分裂反応が継続して起きることをいう。
⇒2011年9月20日 (火):原発と原爆/「同じ」と「違う」(32)
制御しないと爆発的に核分裂が進行する。
この反応を適切に制御しながら進行させるのが原発である。
自発的核分裂の解説は以下の通りである。

自発核分裂はその名の通り原子核分裂反応と全く同じ物理過程であるが、中性子やその他の粒子による衝撃を受けることなく分裂が始まる点が通常の核分裂と異なっている。陽子が多く中性子があまり多くない核種では陽子同士に働くクーロン力の影響で原子核全体が不安定な状態にある。このような原子核が量子力学的な揺らぎによって自発的に核分裂を引き起こす過程が自発核分裂である。自発核分裂では他の全ての核分裂反応と同様に中性子が放出される。そのため、臨界量以上の核分裂性物質が存在する場合には自発核分裂が核分裂の連鎖反応を引き起こしうる。また、自発核分裂が崩壊モードの中で無視できない確率で起こる放射性同位元素中性子線源として用いられる。この目的ではカリホルニウム252(半減期2.645年、自発核分裂分岐比 3.09%)がしばしば用いられている。このような線源から放出される中性子線は、航空貨物に隠された爆発物の検査や建設業界での土壌の水分含有量の測定、サイロに貯蔵された物資の湿度の測定、その他様々な用途に使われている。
Wikipedia

良く分からない解説と言うべきだろう。
臨界量以上の核分裂性物質が存在する場合には自発核分裂が核分裂の連鎖反応を引き起こしうる」ならば、それは「臨界」とどう異なるのか?
新聞の解説には以下のような図で説明されている。
Photo_3
静岡新聞111104

2号機の現状については次のように説明されている。

2 2号機の核燃料は事故で冷却水がなくなって溶け、原子炉圧力容器の底や、その外側の格納容器の底に漏れてたまったと推定されている。
東電は、燃料が特定の形になったり、燃料冷却に伴い水温が下がり水の密度が増えたりすると、臨界が起こりやすくなると説明。一方で臨界に至らないまま核分裂が起きている可能性もあるとした。

http://www.47news.jp/47topics/e/222005.php

圧力容器や格納容器の底に溜まっていると推測される燃料の「量」の問題ということであろうか?
まあ、いわゆる臨界には至っていないということであろうが、どうも分かりにくいという印象は否めない。

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