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25 関係: 原子炉、定常状態、中性子、中性子線、包括的核実験禁止条約、プルトニウム、プルサーマル、ピコ、制御棒、ウラン、爆縮、炉心溶融、非常用炉心冷却装置、臨界事故、臨界前核実験、臨界量 (原子力)、自発核分裂、連鎖反応 (核分裂)、暴走、核実験、核分裂、核分裂反応、核燃料、減速材、放射性崩壊。
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。.
定常状態
定常状態（ていじょうじょうたい、steady state）とは、時間的に一定して変わらない状態を意味し、自然科学の各分野で用いられる概念である。 自然界において、たとえば小川は、上流などで雨が降らない限り、時間とともに川の流れの速度や流量が変わることはなく一定であり、この意味で定常状態にあると言える。.
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。。.
中性子線
原子核物理学における中性子線（ちゅうせいしせん、neutron beam）とは中性子の粒子線を言う。.
包括的核実験禁止条約
包括的核実験禁止条約（ほうかつてきかくじっけんきんしじょうやく、Comprehensive Nuclear Test Ban Treaty、略称：CTBT）は、宇宙空間、大気圏内、水中、地下を含むあらゆる空間での核兵器の核実験による爆発、その他の核爆発を禁止する条約である。 1996年9月、国連総会によって採択され、日本は1996年9月に署名、1997年7月に批准した。2012年2月現在で182カ国が署名、157カ国が批准しているが、発効要件国（核兵器保有国を含む44か国）の批准が完了していないため未発効である。.
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プルトニウム
プルトニウム（英Plutonium）は、原子番号94の元素である。元素記号は Pu。アクチノイド元素の一つ。.
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プルサーマル
プルサーマルとは、プルトニウムで燃料を作り、従来の熱中性子炉で燃料の一部として使うことを言う。.
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ピコ
ピコ（pico, 記号:p）は国際単位系 (SI) における接頭辞の一つで、以下のように、基礎となる単位の 10−12倍（.
制御棒
制御棒（せいぎょぼう、英語：control rod）とは、原子炉の出力を制御するための棒状または板状の物体である。.
ウラン
ウラン（Uran, uranium ）とは、原子番号92の元素。元素記号は U。ウラニウムの名でも知られるが、これは金属元素を意味するラテン語の派生名詞中性語尾 -ium を付けた形である。なお、ウランという名称は、同時期に発見された天王星 (Uranus) の名に由来している。.
爆縮
縮（ばくしゅく、implosion）は、全周囲からの圧力で押しつぶされる破壊現象のこと。 なお英語におけるimplosionはexplosion（爆発）という単語のex-（外へ）という接頭辞をin-（内へ）に置き換えた造語である。.
炉心溶融
炉心溶融（ろしんようゆう）、あるいはメルトダウン（:en:Nuclear meltdown）とは、原子炉中の燃料集合体が（炉心を構成する制御棒やステンレススチール製の支持構造物等をも含めて）核燃料の過熱により融解すること。または燃料被覆管の破損などによる炉心損傷で生じた燃料の破片が過熱により融解すること。 炉心溶融は原子力事故における重大なプロセスの一つであり、さらに事態が悪化すると核燃料が原子炉施設外にまで漏出して極めて深刻な放射能汚染となる可能性がある。それに至らないまでも、溶融した炉心を冷却する際に発生する放射性物質に汚染された大量の蒸気を大気中に放出（ベント）せざるをえないことが多く、周辺住民の避難が必要となるなど重大な放射能汚染を引き起こす可能性がある。 臨界状態の核燃料が炉心溶融を起こす場合もあるが、原子炉の運転中に生成蓄積された核分裂生成物が臨界停止後も大量の崩壊熱を発生するため、未臨界状態の核燃料であっても炉心溶融を起こしうる。 なお原子炉における「炉心」とは燃料集合体や制御棒など原子炉の中核部分であって、それを囲む原子炉圧力容器内にある円筒状構造物であるシュラウドのようなものを指さない。.
非常用炉心冷却装置
非常用炉心冷却装置（ひじょうようろしんれいきゃくそうち、、、緊急炉心冷却装置）は、水を冷却材として用いる原子炉の炉心で冷却水の喪失が起こった場合に動作する工学的安全施設である。炉心に冷却水を注入することで水位を保ち核燃料を長期に渡って冷却し燃料棒の損壊を防止する。この作動は原子炉の停止を意味する。.
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臨界事故
臨界事故（りんかいじこ、criticality accident）とは、意図せずに核分裂性物質を臨界させてしまい（つまり核分裂連鎖反応がおきている状態にしてしまい）、大量の放射線や大量の熱を発生させてしまう事故のこと。.
臨界前核実験
臨界前核実験あるいは未臨界核実験（りんかいまえかくじっけん、みりんかいかくじっけん、subcritical experiment）は、核物質を臨界状態に至らない条件に設定して行う核実験。核兵器の新たな開発や性能維持のために行われる。アメリカ合衆国やロシアやパキスタンなど、過去の核実験のデータを蓄積した核保有国において行われている。 核物質の高性能爆薬による爆破・圧縮や大出力レーザーの照射によって行われ、主に物性変化を観察することが目的である（実験結果はコンピュータ・シミュレーションの基礎データなどに利用される）。核物質が臨界に達する前の段階で実験は終了するため、通常の核実験で起こるような（閃光・熱・爆風を伴う）核爆発は発生せず、環境に対する汚染もない。 包括的核実験禁止条約 (CTBT) は、第一条において核爆発の実施を禁止対象としているが、臨界前核実験は核爆発を伴うものでないため、CTBTの禁止対象とはなっていない。.
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臨界量 (原子力)
臨界量（りんかいりょう）は、原子核分裂の連鎖反応が持続する核分裂物質の最少の質量を指す。.
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自発核分裂
自発核分裂（じはつかくぶんれつ、spontaneous fission、SF）とは質量数が非常に大きな同位体に特徴的に見られる放射性崩壊の一種である。自発核分裂は理論的には質量が100amu程度（ルテニウム付近）を超えるどのような原子核にも起こりうるが、エネルギー的に実際に自発核分裂が可能なのは原子量が約230amu（トリウム付近）以上の原子に限られる。 ウランとトリウムの場合、自発核分裂は起きないわけではないが放射性崩壊のモードの主たる過程ではなく、これらの元素を含む試料の放射能を測る際に崩壊の分岐比を正確に考える必要があるような場合を除いて、通常は無視される。自発核分裂が起こる条件は以下の式で近似的に与えられる。 ここで Z は原子番号、A は質量数である。 式の表すように、自発核分裂の部分半減期は陽子数Zが増大すると急激に減少する。例えば陽子数92のウランでは自発核分裂の部分半減期が1016年になるのに対して、陽子数100のフェルミウムでは部分半減期は1年前後である。このように、自発核分裂が最も起こりやすい元素はラザホージウムのような超アクチノイド元素である。 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は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。 自発核分裂による分裂性原子核自身の数の減少が無視できる範囲では、ベクレルが一定となるため自発核分裂は平均値が等しい指数到着であり、ポアソン過程と見なすことができる。すなわち、非常に短い時間尺度では、自発核分裂の確率は着目する時間の長さに比例する。 ウランを含む鉱物では、ウラン238の自発核分裂によって生じた分裂後の原子核が結晶構造の中に反跳した飛跡を残す。これらの飛跡はフィッション・トラックと呼ばれ、フィッション・トラック法と呼ばれる放射年代測定に利用される。 超重元素の探索において、ある元素を合成したと認められる基準は、当該原子核群の少なくとも一部が既知の原子核に崩壊することとされている。それらが全て自発核分裂してしまった場合は、その原子核を合成したとはみなされない。.
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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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暴走
暴走（ぼうそう）は、常軌や規則を無視して乱暴に走行することを指す。 ただし近年では、乱暴かどうかにかかわらず、「機械・装置などが、操作を受け付けず制御不能の状態、あるいは操作者が操作できない状態にあって、停止させられず異常に動作すること」という意味合いで使われる場合が多い。本記事では主にこの事象について記述する。.
核実験
核実験（かくじっけん）とは、核爆弾の新たな開発や性能維持を確認したり、維持技術を確立したりするために、実験的に核爆弾を爆発させることを指す。1945年から約半世紀の間に2379回（その内大気圏内は502回）の核実験が各国で行われた。そのエネルギーはTNT換算で530メガトン（大気圏内は440メガトン）でこれは広島へ投下されたリトルボーイの3万5千発以上に相当する。.
核分裂
核分裂（かくぶんれつ）.
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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核燃料
核燃料（かくねんりょう、nuclear fuel）とは、核分裂連鎖反応を起こし、エネルギーを発生させるために相当期間原子炉に入れて使うものを言う。ウラン233 (U)、ウラン235 (U)、プルトニウム239 (Pu) などを指す。.
減速材
減速材（げんそくざい、）とは原子力発電において核分裂後に放出される中性子の速度を下げる役割を果たすもの。.
放射性崩壊
放射性崩壊（ほうしゃせいほうかい、radioactive decay）または放射性壊変（ほうしゃせいかいへん）、あるいは放射壊変（ほうしゃかいへん）とは、構成の不安定性を持つ原子核が、放射線(α線、β線、γ線)を出すことにより他の安定な原子核に変化する現象の事を言う。放射性物質が放射線を出す原因はこの放射性崩壊である。.
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