原子力エネルギー工学特論レポート(3)

問題

• 問題1
  現在、工学設計が進められている核融合炉では以下のDT反応を用いる。
  D + T --> ⁴He + n + 17.8 MeV
  (a)　 元の水素同位体の質量のどれくらいがエネルギーとして解放されるか？
  (b)　 トリチウムは放射性同位体で半減期12.32年でベータ崩壊をする。 さらに、地球の大気圏に入射する宇宙線は年間に72 × 10¹⁵ Bqの トリチウムを生成する。地球全体のトリチウムの平衡量は何Bqか？
  (c) 核融合実験炉ITERでは、運転寺に4kgのトリチウム燃料が必要と言われている。 これは、原子数ではどれくらいか。また何Bqに相当するか？

• 問題2
  ITERのダイバーター板材料として選ばれたタングステンは ヘリウムイオンの照射を受けてファズ(fuzz)と呼ばれる 樹状構造を形成することが見出された。 これは、炉設計の上からは問題であるが、新しい材料を生み出す 可能性が指摘されている。 ファズを生じたタングステンの物理特性と、 それを利用した応用例について要約せよ。
  (ヒント) ヘリウムイオン照射を受けたタングステンは 黒く見える。

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。