飯泉氏による2号機臨界についての総括と遠藤先生による原子炉臨界の解説

2号機でのキセノン検出による臨界の疑いは自発核分裂で臨界には達しないとの結論になったよう。今後も臨界条件のきびしさを考えると簡単に再臨界はおこりそうもなく、ひと安心といったところ。 ただし、まだ1号機と3号機の分析がまだなので同様の確認が必要となる 遠藤先生のツイが豊富になり原子炉の臨界に関する技術解説がながくなったのでタイトル変更しました
23
Tomohiro ENDO @hyd3nekosuki

以上より、Cm242,244自発核分裂反応によって生成され続け、定常状態に達したXe-135の放射能は3e8 [Bq]程度のオーダーであると推定される

2011-11-03 16:21:39
Tomohiro ENDO @hyd3nekosuki

Xe-133の場合についても同様に、Cm244の自発核分裂反応の累積核分裂収率が5.7%である為、Cm242,244自発核分裂反応によって生成され続け定常状態に達したXe-133の放射能は2e8 [Bq]程度のオーダーであると推定される→http://t.co/wAglG2Pv

2011-11-03 16:26:26
Tomohiro ENDO @hyd3nekosuki

自発核分裂反応による生成が主原因である場合、Xe-133,135の放射能比はおおむね累積核分裂収率の比となり、放射能比で見ると大体1:1程度になるだろう

2011-11-03 16:28:32
Tomohiro ENDO @hyd3nekosuki

(ここまでは計算できるけれど、気体中の放射性物質濃度[Bq/cm^3]を推定するのは難しい。何の体積で割ったら良いのだろう? いったんpending)

2011-11-03 16:33:20
Tomohiro ENDO @hyd3nekosuki

(今日の私の推定では、Xe-133,135の自発核分裂反応による生成率はそれぞれ2e8, 3e8 [atoms/sec]だったので、東電の「Xe135は毎秒1億個発生」という発表と、ここまでのオーダーは大体同じ。「平衡状態で格納容器内に存在すると」以降が十分にフォローできてない)

2011-11-03 17:06:06
Tomohiro ENDO @hyd3nekosuki

@shanghai_ii さん、コメントどうもありがとうございました。平衡状態の放射能Aの値から原子数Nを出す際には、A=λ×Nなので、Aを崩壊定数λの値で割れば求めることができます。もう少し粘って考えてみます。

2011-11-03 17:24:42
Tomohiro ENDO @hyd3nekosuki

以上でRTしたたかよっさんtweetの「これを(格納容器の)体積で割り戻すと」の処理を逆算すると、Xe135放射能濃度を評価する際に使用している格納容器の体積は3e9 [cm^3]程度だろうか → http://t.co/rYpO8FKo http://t.co/XOrlayUV

2011-11-03 17:32:22
Tomohiro ENDO @hyd3nekosuki

仮に、3e9[cm^3]の体積の空気中に均一にXe133,135が広がっていると近似すれば、Cm242,244の自発核分裂に由来して定常状態に達したXe133,135の放射能濃度[Bq/cm^3]はそれぞれ0.07、0.1程度のオーダーになるか

2011-11-03 17:44:29
Tomohiro ENDO @hyd3nekosuki

(たかよっさんのtweetに「チャコールフィルター」とあるが、今回ガスサンプリングで放射性物質濃度を分析した気体は、チャコールフィルタを通った後の気体であると理解して良いのかにゃあ?だからI-131が検出限界未満なの?)

2011-11-03 17:49:38
Tomohiro ENDO @hyd3nekosuki

いつも有難うございます<(_ _)> 大変勉強&参考になりました RT @ystricera チャコールフィルタ通った外側でサンプリングしてます。1500倍の捕集効率だそうです。 これで言うモニタのところ http://t.co/laumM2Pc

2011-11-03 17:56:16
Tomohiro ENDO @hyd3nekosuki

フィルタの補集効率1500で割れば、チャコールフィルタを通った後のXe133,135の放射能濃度[Bq/cm^3]はそれぞれ5e-5(計算式→http://t.co/l9H6Av2V )、7e-5(計算式→http://t.co/fdb8rufs ) .@hyd3nekosuki

2011-11-03 18:05:43
Tomohiro ENDO @hyd3nekosuki

現状分析するので頭が一杯で、自分の発言内容が切り張りされるところまで頭が回らなかった。他人からすれば、俺の人生が今後どうなろうが、どうでもいいことだ。自業自得、いい勉強になった

2011-11-04 07:37:13
Tomohiro ENDO @hyd3nekosuki

メモ:http://t.co/4VC6IH9d の添付資料1-1(pdfの11頁)に、福島第一2号機のORIGENコードの解析条件(比出力など)の記載あり。「地震停止時の炉心平均燃焼度 23.2 [GWd/t](推定)」という記述、放射性核種生成量を推定するのに非常に重要な情報

2011-11-04 12:10:05
Tomohiro ENDO @hyd3nekosuki

私が昨日11/3に解析した条件との違い。Cm232,234のXe135核分裂収率(fission yield)の値の引用元が異なっている。東電評価では、http://t.co/u6OjIeYz から値を引用している

2011-11-04 12:13:22
Tomohiro ENDO @hyd3nekosuki

11/3に解析した条件との違い(2):私の推定ではXe135が拡散して濃度が減少する効果を近似的に無視していた(http://t.co/WyQg7bA4 ) http://t.co/4VC6IH9d の3頁によると窒素の注入量14[m^3/hour]に基づいた換気を考慮している

2011-11-04 12:27:50
Tomohiro ENDO @hyd3nekosuki

メモ:http://t.co/4VC6IH9d の資料2の図1 起動領域モニタ計装範囲(pdf 5頁)。原子炉出力[%]、中性子束[neutrons/cm^2/sec]、計数率[count/sec]の対応関係が良く分かる

2011-11-04 12:33:45
Tomohiro ENDO @hyd3nekosuki

【AESJ】福島第一原子力発電所2 号機格納容器内気体からの短半減期Xe の検出について→ http://t.co/sb5lzpyj

2011-11-04 16:21:34
Tomohiro ENDO @hyd3nekosuki

【東電】福島第一原子力発電所2号機の格納容器からのXe135の検出について→http://t.co/4VC6IH9d Cm242,244の自発核分裂だけから推定される格納容器内のXe135放射能濃度は9.9e-3 Bq/cc。一方、実測値から得られる濃度は2.7e-2 Bq/cc

2011-11-04 19:51:57
Tomohiro ENDO @hyd3nekosuki

東電は「炉内の自発核分裂により生成されるXe135の量を計算値が実測されたXe135の濃度とおおむね一致する」ことを根拠の一つとして、「今回検出されたXe135は「自発核分裂」によって発生した」と判断している

2011-11-04 19:58:24
Tomohiro ENDO @hyd3nekosuki

"おおむね一致"あるいは"同オーダーであう"という表現は便利な言葉だが、実測値に基づいた格納容器内のXe135濃度(2.7e-2 Bq/cc)のほうが、自発核分裂から推定されたXe135濃度(9.90e-3 Bq/cc)が約3倍高い理由については言及していない

2011-11-04 20:02:27
Tomohiro ENDO @hyd3nekosuki

http://t.co/4VC6IH9d の資料に基づいて現時点での一つの可能性として今述べておくが、炉内の中性子増倍率Keffが0.63程度かもしれない。つまり、未臨界状態とはいえ、溶融燃料中の核分裂性ウラン・プルトニウムによる核分裂反応の寄与が幾分か存在することを示唆している

2011-11-04 20:08:50
Tomohiro ENDO @hyd3nekosuki

まず、9.90e-3[Bq/cc]という格納容器内Xe135濃度は、Cm242,244の自発核分裂反応のみの寄与だけに着目して推定された量である。

2011-11-04 20:14:45
Tomohiro ENDO @hyd3nekosuki

http://t.co/4VC6IH9d の10頁の表1にその他の自発核分裂核種も纏められている。Cm242,244が自発核分裂として占める割合は約96%(式:http://t.co/rncdkdco )。他の自発核分裂核種の寄与は、Xe135濃度が3倍異なる原因とはいえない

2011-11-04 20:28:13
Tomohiro ENDO @hyd3nekosuki

未臨界状態における核分裂反応に関しては、例えば私の過去の呟き等をご参考下さい:2011/08/19→http://t.co/Suxdlj2Z 2011/11/02→http://t.co/8fJkcVRX

2011-11-04 20:34:46
Tomohiro ENDO @hyd3nekosuki

体系全体で毎秒発生する自発核分裂数をS[fissions/sec]、体系の中性子増倍率をKeffとすると、定常状態において体系全体で毎秒発生している全核分裂数F[fissions/sec]はF=S/(1-Keff) http://t.co/2ydDZgO6

2011-11-04 21:31:44
拡大