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核分裂率は100から示されたパーセンテージを引いた値です。
核変換の総率は核種によって大きく異なります。245 Cm～248 Cm
は長寿命で、崩壊はごくわずかです。
マイナーアクチニドは、使用済み核燃料に含まれるウランやプルトニウム以外のアクチニドです。マイナーアクチニドには、ネプツニウム（元素番号93）、アメリシウム（元素番号95）、キュリウム（元素番号96）、バークリウム（元素番号97）、カリホルニウム（元素番号98）、アインシュタイン（元素番号99）、フェルミウム（元素番号100）が含まれます。[2]使用済み核燃料に含まれるこれらの元素の最も重要な同位体は、ネプツニウム237、アメリシウム241、アメリシウム243、キュリウム242から248、カリホルニウム249から252です。
プルトニウムとマイナーアクチニドは、長期的には（300年から2万年後まで）、使用済み核燃料の放射毒性と発熱の大部分の原因となるだろう。 [3]
原子炉から出るプルトニウムは、兵器級プルトニウムを作るために設計された低燃焼度操作で生成されるプルトニウムよりもプルトニウム 241の量が多くなる傾向があります。原子炉級プルトニウムには241 Pu が非常に多く含まれているため、 241 Amが存在するとプルトニウムは核兵器の製造に適さなくなります。プルトニウム中のアメリシウムの内方成長は、未知のプルトニウムサンプルの起源と、アメリシウムから最後に化学的に分離されてからの時間を特定する方法の 1 つです。
アメリシウムは、アルファ粒子源としても、低光子エネルギーガンマ線源としても産業界で広く使用されています。例えば、煙探知器によく使用されています。アメリシウムは、 239 Pu と240 Puの中性子捕獲によって生成され、 241 Puを形成し、これがベータ崩壊して241 Am になります。[4]一般に、中性子のエネルギーが増加すると、核分裂断面積と中性子捕獲断面積の比率が核分裂に有利な方向に変化します。したがって、MOX を沸騰水型原子炉(BWR) や加圧水型原子炉(PWR)などの熱電対原子炉で使用すると、高速中性子炉からの使用済み燃料よりも多くのアメリシウムが使用済み燃料に含まれることが予想されます。[5]
マイナーアクチニドの一部は、爆弾実験の放射性降下物中に発見されています。詳細については、 「環境中のアクチニド」を参照してください。
参考文献
- ^ 笹原明弘; 松村哲夫; ニコラウ, ジョルゴス; パパイオアヌー, ディミトリ (2004年4月). 「軽水炉高燃焼度UO2およびMOX使用済み燃料の中性子およびガンマ線源評価」.原子力科学技術ジャーナル. 41 (4): 448–456. doi : 10.3327/jnst.41.448 .
- ^ モイヤー、ブルース A. (2009)。イオン交換と溶媒抽出：一連の進歩、第 19 巻。CRC プレス。p. 120。ISBN 9781420059700。
- ^ ステイシー、ウェストン M. (2007)。原子炉物理学。ジョン・ワイリー・アンド・サンズ。p. 240。ISBN 9783527406791。
- ^ ラージ、ガーディープ (2008).アドバンスト無機化学 Vol-1、第 31 版クリシュナ・プラカシャン・メディア。 p. 356.ISBN 9788187224037。
- ^ Berthou, V.; et al. (2003). 「熱中性子スペクトルと高速中性子スペクトルの核変換特性：アメリシウムへの応用」（PDF）。Journal of Nuclear Materials。320 （1–2）：156–162。Bibcode ：2003JNuM..320..156B。doi ： 10.1016 /S0022-3115（03）00183-1。 2016年1月26日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。 2013年3月31日閲覧。
- ^ Etienne Parent (2003). 「2003 世紀半ばの配備に向けた核燃料サイクル」(PDF) . MIT. p. 104. 2009 年 2 月 25 日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。