原子力エネルギー工学特論レポート(3)

問題

• 問題1
  核融合炉を中性子源として使う事を考える。
  (a) 炉心プラズマの実効体積(核融合反応が起る高温領域の体積)を100 m³, その領域の密度を　10²⁰ m^-3, イオン温度を 10 keV とするとき、1秒当たりの中性子発生量を計算せよ。ただし、10 keVでの 核融合反応率は　 DT反応で　< σ v > = 8 × 10^-23 m³/s、 DD反応で　< σ v > = 3 × 10^-25 m³/s、 を用いること。
  (b) プラズマ密度が変わらない条件下で、中性子発生量を増やすのには どのような工夫が考えられるか？

• 問題2
  核分裂炉の使用済燃料に含まれる マイナーアクチノイドの分離変換プロセスに 核融合中性子を積極的に利用する可能性について自由に論ぜよ。 (ヒント)DT中性子の様な高エネルギー中性子は (n,2n)反応等の増倍を起こし易い。 これに対して、リチウム６から核融合燃料のトリチウム増殖を行うには 低速の中性子ほど有利である。 中性子の拡散・減速を考えて、これを有効利用するには、 どのような複合炉心の構成が好ましいか？

注意

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。

レポート受付は原則月曜1コマの授業終了時とする。 最終提出期限は8/1とする。それ以前の提出も歓迎する。