原子力エネルギー工学特論レポート(1)

問題

• 問題1
  (a)　質量公式(講義資料2を参照)を用いて、ウラン235に中性子が吸収されて形成される ウラン236複合核の質量をMeV単位で求めよ。
  (b)　この複合核が、 イットリウム95とヨウ素139に核分裂するとすると、核分裂の際に 何個の中性子が放出されるか？また、核分裂片の質量を同様に質量公式から推定すると 1回の核分裂反応で取り出されるエネルギーはどれくらいになるか。 また、これは元の複合核の質量のどれくらいの割合がエネルギーとなったことになるか？ ただし、 質量公式で質量数Aが奇数の核種の対エネルギー項は0で、偶数の核種の 対エネルギー項は次式で計算せよ。
  Δ = -a_p (Z is odd), +a_p (Z is even), a_p=11.2 MeV
  (c)　1Wの熱出力を得るのに、(b)と同様の核分裂を毎秒何回起こす必要があるか？ また、このとき何kgのウラン235が消費されるか？

• 問題2
  核分裂の液滴モデル(講義資料3を参照)では、 中性子を吸収した複合核が球形(半径R)から変形し、 回転楕円体(長径a=R(1+ε)、短径b=R(1+ε)^(-1/2)) となったときの、結合エネルギーすなわち質量の増加量を検討する。 質量公式の第1〜4項は、それれぞれこの変形によって増加するか減少するかを論ぜよ。

注意

なお、提出メールの件名は「2210106001月1コマ(レポート1)」添付するファイル名は 2210106001_anet1.pdfの様に自分の学籍番号(例では2210106001 としている)を入れておくこと。この指示を守らない場合は、減点対象とする。 回答内容に不備があれば、個別に再提出を求める場合がある。受付期間内に提出された メール＋添付ファイルの内、最新のものを評価の対象とする。

レポートの内容、提出法等の質問はメールではなく、授業支援システムの フォーラムに、学籍番号を明記し(氏名は不要)投稿せよ。 個人や友人間で勝手に判断した変更は、先に記載した様に、減点対象になる場合がある。

友人にヒントなどを教えてもらうことは構わないが、必ず自分で考えた 結果を提出すること。極端に類似の(丸写しの)レポートがあれば、全て0点と 評価するので注意すること。