熔融塩炉の起動時の中性子源について

軽水炉の初起動時には外部中性子源が必要です。
一般には、Sb－Be（アンチモン124からのガンマ線をベリリウムに当てて、中性子を生成させる）や、Am-Be（アメリシウム241からのアルファ線をベリリウムに当てて、中性子を生成させる）や、Cf（カリフォルニウム252）の自発核分裂によって発生する中性子）を用います。
但し、外部中性子源は原子炉起動時の1-2年のみ使用し、その後は炉内で生成するPu240の自発核分裂によって発生する中性子（106/sec/kg）が利用できるので、外部中性子源は取り外します。


熔融塩炉の起動時には、燃料の種類によって、以下の3ケースが考えられます。

低濃縮ウラン炉心[Ref.1] ①低濃縮ウランに含まれるU234などはアルファ線を出し、熔融塩中のF（弗素）およびBe（ベリリウム）と核反応し、中性子を生成します。
20万kWeのFUJIクラスの熔融塩炉の場合、106n/secから107n/secと推測されます。

その他に、U238の自発核分裂によって発生する中性子があり、FUJIクラスの場合、中性子発生数は104n/secから105n/secと推測されます。
プルトニウム炉心 ②プルトニウム炉心として起動する場合は、Pu240の自発核分裂による発生中性子が利用できます。
Pu240重量はFUJIクラスの場合、100kg以上なので、108/sec以上の中性子が発生します。
U233-Th炉心
[Ref.2]		 ③将来、ADS（加速器）によりU233を生成し、Th（トリウム）と共に熔融塩炉に使用する場合は、U233がアルファ線を出し、熔融塩中のFやBeと核反応し、中性子を生成します。
100万kWeのMSBRの場合で、107n/secの中性子発生がある、と試算されています[Ref.2]。


以上、どの炉心の場合でも、外部中性子源は不要と考えられます。


[Ref.1]:ORNL-TM-0730「MSRE Design and Operation Report, Part-3, Nuclear Analysis」

[Ref.2]:ORNL-TM-1833「Safety Program of Molten-Salt Breeder Reactors」




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