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核統計的平衡の概念を用いた原子力システムと宇宙元素合成過程との比較分類研究

研究課題

研究課題/領域番号 12878082
研究種目

萌芽的研究

配分区分補助金
研究分野 原子力学
研究機関東京工業大学

研究代表者

大崎 敏郎  東京工業大学, 原子炉工学研究所, 助手 (80262327)

研究分担者 井頭 政之  東京工業大学, 原子炉工学研究所, 助教授 (10114852)
研究期間 (年度) 2000 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2001年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2000年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
キーワード原子力システム / 宇宙元素合成 / 核統計的平衡 / 準核統計的平衡 / 高速炉 / 原子力 / S-過程
研究概要

原子力システムにおける核反応現象と宇宙における核反応現象である元素合成過程との比較を、核統計的平衡等の概念を用いて引き続き行った。
平成12年度では、核統計的平衡の概念を用いて、宇宙における元素合成過程と同様に原子力システム内での核反応現象の理解を試みた。しかし、厳密に核統計的平衡が成立するためには、原子核内の核子が全てバラバラに分解出来るほど高温である必要がある。そのためには最低6億度、即ち600keV必要である。一方、原子力システムの中でも高エネルギーである高速炉においても、エネルギーは高々200keVであり、高速炉内での平衡分布を再現するのに核統計的平衡を用いるべきでなかった。
そこで、今年度は、核統計的平衡より低温でも成立する準核統計的平衡の概念を用いて、高速炉内の核反応現象との比較を行った。準核統計的平衡では、原子核内の核子が全てバラバラに分解出来るほど高温である必要はなく、原子核の外周部の核子が分離出来る程度で成立する。しかし、準核統計的平衡も400keV以上でないと成立せず、高速炉内でこの平衡が成立するとは言い難い。本研究では、準核統計的平衡を計算するプログラムを作成し、計算された平衡分布と高速炉内の核分裂生成物の平衡分布との比較を行った。その結果、高速炉内平衡分布に存在する中性子魔法数N=50に起因するピークは、準核統計的平衡分布でも再現できたが、高速炉平衡分布内の中性子魔法数N=82に起因するピークは再現できないことが分かった。
高速炉内平衡分布等、原子力システム内での核反応現象を再現するためには、恐らく、より低い温度で成立する統計平衡状態あるいは非平衡状態を必要とし、核統計的平衡とは離れたものである。従って、核統計的平衡が比較的成り立つ宇宙での元素合成過程は、原子力システム内の核反応過程とはあまり類似しているとは言い難いと考えられる。

報告書

(2件)
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (1件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (1件)

  • [文献書誌] Toshiro Ohsaki, Masayuki Igashira: "Comparison of Nuclear Reactions in Nuclear Energy Systems and in the Universe"Journal of Nuclear Science and Technology. (to be published).

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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