臨界状態:
* k =1: これは、核分裂反応で生成されたすべての中性子について、正確に1つの中性子が別の核分裂イベントを引き起こすことを意味します。
* 結果: 連鎖反応は自立しており、原子炉は一定の電力レベルで動作します。
サブクリティカル状態:
* k <1: これは、生成されたすべての中性子で、1つの中性子が別の核分裂イベントを引き起こすことを意味します。
* 結果: 連鎖反応は消滅し、反応器の電力レベルが低下します。
超臨界状態:
* k> 1: これは、生成された中性子ごとに、複数の中性子が別の核分裂イベントを引き起こすことを意味します。
* 結果: 連鎖反応が加速し、反応器の電力レベルが増加します。
重要性に影響する要因:
いくつかの因子は中性子乗算因子(k)に影響し、したがって反応器の臨界に影響します。
* 燃料濃縮: 燃料中の核分裂性物質(ウラン-235など)の濃度。より高い濃縮は、爪が大きくなり、より高いkにつながります。
* 原子炉ジオメトリ: 原子炉コアの形状とサイズ。小さい反応器コアは、kが高い傾向があります。
* モデレーター: 中性子を遅くするために、核分裂を引き起こす可能性が高い材料(水、グラファイトなど)。モデレーターの存在とタイプはkに大きく影響します。
* コントロールロッド: 反応器コアに挿入して核分裂速度を制御できる中性子吸収材料で作られたロッド。
要約:
* 臨界性 連鎖反応が自立している状態です。
* サブクリティカル性 連鎖反応が死にかけていることを意味します。
* supercriticality 連鎖反応が加速していることを意味します。
臨界 原子炉の原子炉は、安全で効率的な動作を確保するために慎重に監視および制御されます。