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報告書

中性子多重相関計数法の数理的基礎; ウラン・プルトニウム混合二酸化物の例

細馬隆

JAEA-Research 2015-009, 162 Pages, 2015/08

JAEA-Research-2015-009.pdf:22.3MB

プルトニウム転換技術開発施設では、米国エネルギー省の支援を受けて中性子同時計数法による計量装置の開発・設置・改良を行い、20年にわたり計量管理と保障措置対応に用いてきた。中性子計数による測定の対象は今後、従来とは異なる自発核分裂性核種を含む高質量のウラン・プルトニウム混合二酸化物に拡がると思われる。そこで、中性子多重相関計数法の数理的基礎について現場での経験を含めて再考するとともに、次の点について基礎を拡充した; (a)確率母関数を用いた七重相関までの多重相関分布式の代数的導出; (b)モンテカルロ法に代えて試料内部の任意の点から表面の任意の点までの平均距離とこの間での誘導核分裂反応の確率を用いた漏れ増倍率の評価; (c)Poisson過程が持つ2つの異なる時間軸と同時計数の仕組みの関連付け、結果として確率過程に由来するほぼ同時中性子の導出と評価。分布式については「組合せ」に基づく新しい表現を併記し、実際に取り扱ったウラン・プルトニウム混合二酸化物をスペクトルや平均自由行程の例とした。

論文

Mass spectroscopic study on the carbothermic reduction of plutonium dioxide

大道敏彦; 鈴木康文; 荒井康夫; 笹山竜男; 前多厚

Journal of Nuclear Materials, 139, p.253 - 260, 1986/00

https://doi.org/10.1016/0022-3115(86)90178-9

被引用回数：5 パーセンタイル：54.53(Materials Science, Multidisciplinary)

初期組成PuO $_{2}$ +3Cの混合物を含むクヌンセン・セルから蒸発するアクチニド種の質量分析による測定を1593Kから1673Kの温度で行った。P $_{P}$ $_{u}$ およびP $_{P}$ $_{u}$ Oの炭素熱還元反応の進行に伴う変化は、反応がPu-C-O状態図の各相領域を通り、最終生成物、PuCxOy+PuC $_{1}$ $_{.}$ $_{5}$ に至る経路をとることに対応した。反応過程中のP $_{C}$ $_{O}$ がP $_{P}$ $_{u}$ とP $_{P}$ $_{u}$ O値を用いて熱力学的に計算された。PuCxOy+PuC $_{1}$ $_{.}$ $_{5}$ 領域上で、P $_{P}$ $_{u}$ はP $_{C}$ $_{O}$ より大きくなり、PuC $_{1}$ $_{.}$ $_{5}$ と平衡した組成一定のプルトニウム炭酸化物が得られることを確認した。

論文

Reaction between plutonium dioxide and graphite

矢幡胤昭; 大内金二

Journal of Nuclear Science and Technology, 12(2), p.115 - 119, 1975/02

https://doi.org/10.3327/jnst.12.115

被引用回数：5

PuO $_{2}$ と黒鉛を真空中1000 $^{circ}$ C-1350 $^{circ}$ Cの間で反応させた場合のプルトニウム炭化物生成状況を重量変化、X線回折および化学分析から調べた。1000 $^{circ}$ C以下では反応はほとんど進行しなかった。1350 $^{circ}$ C以上ではCOの理論減量位以上に重量が減少する。これは生成した炭化物からプルトニウムが蒸発すると考えられる。PuC、Pu $_{2}$ C $_{3}$ の反応速度は表面反応則に従い、生成の見掛けの活性化エネルギーはそれぞれ102、105Kcal/moleであった。PuO $_{2}$ と黒鉛の反応ではPu $_{2}$ C $_{3}$ がまず生成し、次にPu $_{2}$ C $_{3}$ が残りのPuO $_{2}$ と反応しPuOが生成することをX線回折によって見出した。