原子炉物理学

Reactor physics

岡嶋 成晃  ; 久語 輝彦 ; 森 貴正

Okajima, Shigeaki; Kugo, Teruhiko; Mori, Takamasa

本書は、東京大学専門職大学院における、原子炉物理の講義資料をもとに作成した。第1章において、原子核の特徴と中性子と物質の相互作用について述べ、第2章では核分裂とその連鎖反応について述べた。また、臨界の概念についても、第2章において扱う。第3章からは拡散方程式を扱って中性子の空間的挙動を知る基礎について学ぶ。第4章では、炉心組成が均質である体系に対して拡散方程式を具体的に適用して、その特徴を調べる。第5章では、中性子が物質との衝突によってエネルギーを失う(これを減速という)様子について述べ、第6章では減速して炉内の物質と熱平衡状態になった状況での中性子の振る舞いについて述べる。第7章では、炉心組成を現実の非均質体系にした場合の臨界等への影響について述べる。また、核反応データについては、我が国における最新の評価済み核データライブラリ(JENDL-4.0)を可能な限り採用した。なお、従来の教科書では、中性子と原子核との核反応断面積データを数表等として掲載されているが、インターネットから最新データの入手が可能な昨今の状況を鑑みて、省いた。

This textbook is prepared for a lecture of the reactor physics in Nuclear Professional School of The University of Tokyo. In Chapter 1, the characteristics of nucleus and the interaction between nucleus and neutron were described. In Chapter 2, the fission reaction, its chain reaction and a concept on criticality were described. Chapter 3 described about the fundamental study on a diffusion equation to treat the neutron spatial distributions in a substance. In Chapter 4, the application of a diffusion equation was shown to learn the feature of neutron distribution in a substance with homogeneous composition. Chapter 5 described the physics of neutron slowing-down in a substance and Chapter 6 investigated the neutron slowing-downed to become in thermal equilibrium state in the substance. Chapter 7 considered the effect of the practical heterogeneous composition from the homogeneous one to the criticality. The JENDL-4.0 library was referred for the nuclear reaction cross section data.