キセノン135

キセノン135（Xenon-135）

キセノン135は、半減期約9.2時間の不安定な同位体で、主にウランの核分裂反応において生成される重要な物質です。この同位体は、強力な中性子捕獲物質であり、その中性子捕獲能は200万バーンに達します。この特性により、原子炉の運転において極めて重要な要素となります。

核分裂反応におけるキセノン135の生成割合は約6.3%であり、主にテルル135やヨウ素135の崩壊に伴って生成されます。キセノン135は、核毒物として知られ、原子炉の中での中性子の動きに大きな影響を及ぼします。

崩壊生成物と反応

キセノン135が中性子を捕獲しなかった場合、それはセシウム135という長寿命の核分裂生成物に崩壊します。一方、中性子を捕獲したキセノン135は、さらに安定したキセノン136になります。原子炉の安定運転において、中性子捕獲の割合は文献によりさまざまに示されており、90%や39%から91%の幅広い範囲があります。実質的に全ての中性子が捕獲されるとも言われます。

キセノン136は、その後、核分裂やベータ崩壊を経て一連の安定したキセノン同位体（キセノン136、キセノン134、キセノン132、キセノン131）に変化します。反対に、中性子を捕獲しなかったキセノン135や、キセノン133、キセノン137もベータ崩壊してセシウムの同位体に変わり、特にセシウム133とセシウム137が増加する傾向にあります。

キセノン135の生成において、キセノン133、キセノン137、そしてキセノン135はほぼ同量生成されるものの、中性子捕獲後は、セシウム133（さらなる中性子捕獲でセシウム134に変化）およびセシウム137が、セシウム135よりも多くなることが観察されています。

関連項目

• - キセノンオーバーライド
• - キセノンの同位体

キセノン135は、原子力発電の運用や燃料サイクルにおいて重要な役割を果たすため、その特性や挙動の理解は極めて重要です。原子炉内での中性子の振る舞いや、核分裂生成物の管理は、核安全や効率的なエネルギー生産を実現するための鍵となります。

外部リンク

• - Xenon Poisoning or Neutron Absorption in Reactors

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