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原子炉で使用される燃料の同位体の性質は何ですか?

原子炉は同位体を利用します 特定の要素の、主にウラン およびプルトニウム 、燃料源として。

関係する重要な同位体の内訳は次のとおりです。

ウラン:

* ウラン-235(²³⁵U): これは核分裂性同位体です 、つまり、中性子に打たれると核核分裂を受けることができます。これは比較的まれな同位体であり、天然ウランの約0.7%しか構成されていません。

* ウラン-238(²³⁸U): これは、ウランの最も豊富な同位体(99.3%)ですが、核分裂性はありません。ただし、中性子を捕獲し、 Plutonium-239(²³⁹pu)になる可能性があります 中性子キャプチャとベータ崩壊と呼ばれるプロセスを通じて。このプルトニウム-239 核分裂性があり、原子炉の燃料として使用できます。

プルトニウム:

* Plutonium-239(²³⁹pu): 上記のように、これはウラン-238 から生成された核分裂性同位体です 。非常に効率的な燃料であり、速いブリーダーリアクターでよく使用されます。

他の同位体:

ウランとプルトニウムは主要な燃料ですが、他の同位体トリウム-232(²³開示) およびウラン-233(²³u) 特定の原子炉設計でも使用できます。

濃縮:

²³⁵uuの濃度を増加させる 燃料では、天然ウランは濃縮と呼ばれるプロセスを受けます 。このプロセスは、核分裂性同位体をより高い割合、通常は約3〜5%に濃縮しているため、ほとんどの市販の反応器での使用に適しています。

概要:

原子炉は、特定の同位体の核分裂に依存しています。 および²³⁹pu 。これらの同位体は慎重に選択されており、効率的で制御された核反応を確保するために濃縮されることもあります。核燃料の同位体の性質を理解することは、原子力発電所の設計、操作、安全性にとって重要です。

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