九州大學和日本原子能總署的研究小組開發了一種計算方法,可以高精度預測氘核引發的散裂反應產生的原子核的類型和數量。

 降低核電廠和其他設施產生的放射性廢物的毒性並將其作為資源重新利用是一個全球性問題,而不僅僅是日本的問題。
為了解決這個問題,放射性廢棄物中含有的長壽命裂變產物(LLFP)被加速器中產生的粒子照射,發生的碎裂反應被用來產生穩定或短壽命的原子核,正在考慮轉換方法。核散裂反應是當用高能粒子照射時從原子核中發射出質子和中子的反應。近年來,當使用氘核(氘核)作為照射粒子時,核嬗變成為可能。有人認為這種方法提高了效率,受到人們的關注。

 在對使用氘核的核嬗變加工系統的最佳照射條件進行詳細研究時,需要提前預測在氘核誘發的核碎裂反應中,有多少LLFP會轉化為什麼類型的原子核。它在那裡。但氘核是由鬆散結合的質子和中子組成的粒子,目前還沒有建立充分考慮氘核在與其他原子核反應過程中容易崩解的特徵的計算方法,其計算精度不高。

 在此背景下,在本研究中,我們開發了一種計算方法,可以嚴格考慮氘核誘發的散裂反應中氘核分解為質子和中子的影響。當計算值與最新核散裂反應實驗的實際值進行比較時,它們表現出良好的一致性,這表明核散裂反應產生的原子核的類型和數量可以高精度預測。

 這項結果預計將大大推進利用氘核的核嬗變處理系統的研究。

論文信息:[物理評論 C] 100-200 MeV/核子氘核誘導散裂反應中破碎過程的作用

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