235Uの核分裂に関する問題 - 放射線取扱主任者試験に合格しよう！

ブログをご覧の皆さん、こんにちは。

ウランの核分裂に関する記事は、このブログでも2月14日にウランについてと題して紹介していますが、熱中性子による²³⁵Uの核分裂に関する問題は化学で非常によく出題されています。

過去問題を解いておけば確実に得点できますのでしっかりと過去問題で勉強して下さい。平成28年度の化学でも問9や問12で出題されています。

第7版放射線概論の5章の章末の演習問題問3(P.170)でも類題があります。

問3　熱中性子による²³⁵Uの核分裂において, 生成物の収率曲線は2つのピークをもつ. このピークに最も近い核種の組合せは, 次のうちどれか.

　1 ¹⁰⁶Ru, ¹²⁸Sn　2 ¹¹⁵Cd, ¹¹⁹Sn　3 ⁸⁵Kr, ¹⁴⁹Sm　4 ¹⁰⁰Mo, ¹³⁴Xe　5 ⁷⁷Se, ¹⁵⁷Eu

熱中性子による²³⁵Uの核分裂で生成する核分裂片の質量数は同じではなく、軽い核分裂片は質量数90-100付近に、また重い核分裂片では質量数133-140付近に核分裂収率のピークがあります。ピーク付近の収率はおよそ7%程度になります。
よって、上の問題では2つの核種が質量数90-100付近と質量数133-140付近にある組合せは4となります。

余談ですが、核分裂生成物のうち大きな中性子吸収断面積を持つものは原子炉の運転に重要な影響を与えるため毒物と呼ばれています。代表的な毒物としては¹³⁵Xeと¹⁴⁹Smがあります。

¹³⁵Xeは²³⁵Uの核分裂で生成した¹³⁵Iのβ壊変により生成しますが、²³⁵Uの核分裂でも0.3％ほどは直接生成します。

¹⁴⁹Smは²³⁵Uの核分裂では直接は生成せず、²³⁵Uの核分裂で生成した¹⁴⁹Ndがβ壊変して生成した¹⁴⁹Pmがさらにβ壊変することで生成します。

これらのことは放射線取扱主任者試験では不要ですので覚える必要はありません。

²³⁵Uの熱中性子による核分裂反応の収率曲線は、このブログのウランについての記事でも掲載していますし、また第7版放射線概論のP.70にも載っていますが下図のようになります。