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毒物質 (原子力)

索引 毒物質 (原子力)

毒物質(どくぶっしつ、)または毒物、ポイズン、妨害物質とは、中性子の反応断面積が大きい核分裂生成物のことである。反応断面積が大きいため中性子をよく吸収し、よくも悪くも原子炉内での核分裂反応を低下させる。毒物質により原子炉の核反応が制御される。キセノン135などは原子炉停止直後に増加するため再起動を困難にする。またホウ素10のように核反応を低下させるなどの目的のため外部から持ち込まれる物質も毒物質という。 原子炉内部で核分裂反応を持続的に引き起こすには中性子の量を一定に保つことが重要であり、このような性質を持った毒物質は核反応にとって重要な影響を及ぼす物質となっている。.

12 関係: 原子炉反応断面積小田稔岩波書店中性子ホウ素の同位体キセノンの同位体キセノンオーバーライド研究社長倉三郎連鎖反応 (核分裂)核分裂反応

原子炉

建設中の沸騰水型原子炉(浜岡原子力発電所)国土航空写真 原子力工学における原子炉(げんしろ、nuclear reactor)とは、制御された核分裂連鎖反応を維持することができるよう核燃料などを配置した装置を言う。.

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反応断面積

原子核物理学における反応断面積(はんのうだんめんせき、reaction cross-section)または単に断面積とは、核反応を起こす割合を表す尺度を言う。 吸収に対する吸収断面積、散乱に対する散乱断面積とそれぞれの核反応に対してその断面積が定義される。.

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小田稔

小田 稔(おだ みのる、1923年2月24日 - 2001年3月1日)は、日本の天文学者、宇宙物理学者。東京大学名誉教授。.

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岩波書店

株式会社岩波書店(いわなみしょてん、Iwanami Shoten, Publishers. )は、日本の出版社。.

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中性子

中性子(ちゅうせいし、neutron)とは、原子核を構成する粒子のうち、無電荷の粒子の事で、バリオンの1種である。原子核反応式などにおいては記号 n で表される。質量数は原子質量単位で約 、平均寿命は約15分でβ崩壊を起こし陽子となる。原子核は、陽子と中性子と言う2種類の粒子によって構成されている為、この2つを総称して核子と呼ぶ陽子1個で出来ている 1H と陽子3個で出来ている 3Li の2つを例外として、2015年現在の時点で発見報告のある原子の内、最も重い 294Og までの全ての"既知の"原子核は陽子と中性子の2種類の核子から構成されている。。.

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ホウ素の同位体

ホウ素の同位体は、天然にはホウ素10とホウ素11の2種類が存在し、ホウ素11が天然のホウ素の約80%を占める。質量数6から21の14種類の放射性同位体が発見されており、全て半減期は短く、最も長いホウ素8の半減期は770ミリ秒、ホウ素12の半減期は20.2ミリ秒である。そのほかの同位体の半減期は、全て17.35ミリ秒よりも短く、最も不安定なホウ素7の半減期は150ヨクト秒である。質量数10以下の同位体はヘリウム(ホウ素7とホウ素8は、半減期の短いベリリウムを経由して)に崩壊するが、質量数11以上のものは主に炭素になる。 標準原子量は、10.811(7) uである。.

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キセノンの同位体

天然のキセノン(Xe)は9種の安定同位体からなる(124Xe、126Xe、134Xe、136Xeは二重ベータ崩壊を受けることが予測されるが、これまで観測されたことはないため安定同位体と見なされる)。全元素中においてキセノンは、安定同位体が10種のスズに次いで2番目に多くの安定同位体を持つ。 キセノンは40種以上の放射性同位体が知られている。129Xeは129Iのβ崩壊によって生成する。また、131mXeと133Xe、133mXeそして135Xeは235Uと239Puの核分裂反応によって生成するため、核爆発の指標に使われる。 人工的同位体である135Xeは原子炉の稼働において非常に重要である。135Xeは2.65×106 bという非常に大きな熱中性子断面積を持ち、核反応を減速または停止する中性子吸収体としての働く。これはプルトニウム製造のためにアメリカのマンハッタン計画で作られた初期の原子炉で発見された。定常運転状態あるいは出力上昇中の原子炉では発生する中性子線と135Xeは釣り合っているか中性子線が増えているが、出力を低下させていくと135Xeが増加し、放射性崩壊によりこれが消滅するまで原子炉の出力を引き上げる事ができなくなる。これをキセノンオーバーライドと言い、この状態にあるにもかかわらず無理に制御棒を引き抜いて出力を上げようとした事がチェルノブイリ原子力発電所事故の原因の一つと言われている。 キセノンの放射性同位体は、原子炉中の燃料棒の亀裂から放出した核分裂ガスまたは冷却水中の核分裂したウランから比較的高濃度で見られる。これら同位体の濃度は自然発生する222Rnに比べても低い。 隕石中のキセノンの放射性同位体は太陽系の形成と進化の研究の強力なツールである。放射年代測定のヨウ素-キセノン法からは、宇宙の元素合成と原始太陽系星雲の固体濃縮との間の年数が得られる。.

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キセノンオーバーライド

ノンオーバーライド とは、原子炉においてキセノン135の蓄積(または消滅)により一時的な更なる出力低下(または増加)を招く現象である。.

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研究社

株式会社研究社(けんきゅうしゃ)は、東京都千代田区富士見に本社を置き、主に英和辞典などの辞書や、教科書を発行する出版社である。.

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長倉三郎

長倉 三郎(ながくら さぶろう、1920年10月3日 - )は、日本の化学者、文化勲章受章者。東京大学・岡崎国立共同研究機構分子科学研究所名誉教授。物理化学専攻。 日本人として初めてIUPAC(国際純正および応用化学連合)の会長を歴任したことで知られる。.

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連鎖反応 (核分裂)

連鎖反応(れんさはんのう、nuclear chain reaction)とは、核分裂性物質が中性子を吸収することで核分裂反応を起こすと同時に新たな中性子が飛び出し、さらに別の核分裂反応を引き起こして、単位時間当たりの反応回数が一定もしくは指数関数的に増加する状態である。 十分に多量(臨界量以上)の核分裂性物質の中で、制御されない状態の下で連鎖反応が起きると、エネルギーが爆発的に放出される。これが核兵器の動作原理になっている。連鎖反応は十分に制御された状態でエネルギー源としても用いられる(原子炉など)。 いくつかの核分裂反応で生じる中性子数とエネルギーの平均値は以下の通りである。.

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核分裂反応

核分裂反応(かくぶんれつはんのう、nuclear fission)とは、不安定核(重い原子核や陽子過剰核、中性子過剰核など)が分裂してより軽い元素を二つ以上作る反応のことを指す。オットー・ハーンとフリッツ・シュトラスマンらが天然ウランに低速中性子(slow neutron)を照射し、反応生成物にバリウムの同位体を見出したことにより発見され、リーゼ・マイトナーとオットー・ロベルト・フリッシュらが核分裂反応であると解釈し、fission(核分裂)と命名した。.

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