Transforming a fertile nucleus into fissile nucleus
Uranium-238 is more than 95% of uranium present in core of reactor.The Uplutonium-238 are which is more than 95% of uranium in factory. 連鎖反応への参加はわずかですが、それでも重要な補助的役割を担っています。 中性子を捕獲してプルトニウム239の原子核になります。 このプルトニウム239の原子核は、その後、再び中性子を捕獲すると核分裂を起こすことがあります。 なんとなくですが、ウラン238は遅れて分裂している、あるいは代理分裂していると見ることができます。 プルトニウムの生成機構はいくつかの段階を経て、核分裂性核種を供給することで核燃料を生成します。 中性子を捕獲してウラン238はウラン239になり、ベータ線によってネプツニウム239に急速に変化する。 このネプツニウムは、平均3日後にベータ線によって新しい原子核であるプルトニウム239に変化します。 この核種は、ウラン235と同様に核分裂性を持っています。
ウラン238の原子核が中性子を捕獲すると、数日以内に核分裂性のプルトニウム239の原子核が生成されます。 中性子を捕獲したウラン239の原子核は放射性βマイナスである。 電子と反ニュートリノを放出することにより、ネプツニウム239になり、それ自体が不安定であるため、同じようにプルトニウム239に変化します。
IN2P3プルトニウム239は良い核燃料で、高速中性子によって分裂し、捕獲した中性子1個につき平均2.30個の二次中性子を放出する。 この二次中性子のうち、1個は連鎖反応を維持するために必要です。 そうすると、1.30個が利用可能な状態で残ります。
この利用可能な中性子のうち平均1個がウラン238の原子核に捕獲されてプルトニウム239に変化すると、原子炉は消費したのと同量の燃料を生産することになる。 1個以上の中性子がプルトニウムを生成する場合（炉心の構成が適切な場合）、その原子炉は増殖炉と呼ばれる。 そうでない場合は、”サブジェネレーター “と呼ばれる。 増殖炉として運転されてきた一握りの原子炉は、高速中性子炉である。
低速中性子を利用する従来の原発の原子炉では、再生のための条件が非常に遠いのです。 しかし、その照射された燃料には相当量のプルトニウムが生成される。
全世界の原子炉の起源となるプルトニウムの生成量は、2000年には1400トンと推定され、そのうち60%がプルトニウム239である。 この量は毎年70トンずつ増えている。
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