지발중성자

Delayed Neutron. 핵분열 반응으로 만들어지는 핵분열 생성물의 대부분은 핵적으로 불안정하여 베타붕괴를 통해 에너지를 방출하면서 안정된 상태로 변화 되는데 일부 핵분열생성물 핵종은 베타 붕괴 후 중성자를 방출하기도 한다. 이러한 중성자를 지발중성자라고 하고 지발중성자를 방출하는 핵종을 지발중성자 선행핵이라고 한다. 브롬-87 (Br-87)이 지발중성자 선행핵의 한 예이다.

₃₅Br⁸⁷ --→ ₃₆Kr⁸⁷ + _-1β⁰ --→ ₃₆Kr⁸⁶ + ₀n¹

T_1/2=55.9초 즉시

지발중성자의 반감기는 초~분 단위이고 핵분열 후 지발중성자가 태어나기 까지 소요되는 시간은 U-235의 경우 평균 12.5초이다. 반면에 즉발중성자가 태어나는데 걸리는 시간 약 10^-13초와 중성자가 태어나서 흡수되거나 노심 밖으로 누출하여 소멸될때 까지 걸리는 시간 약 50μs(5x10^-5초)에 비하면 매우 긴 시간이기 때문에 지발중성자가 전체 중성자의 평균 수명을 결정짓는다.

지발중성자는 선행핵의 반감기에 따라(0.1초~1분) 여러 개의 군(群)으로 나눈다. 핵분열 중성자 중 지발중성자분율은 아주 작지만 노심동특성을 좌우하기때문에 원자로의 안전운전에 매우 중요하다, ²³⁵U의 경우 지발중성자분율이 0.65%이고, ²³⁹Pu는 0.2% 정도이다.

이 자료의 최초 작성 및 등록 : 박 찬오(SNEPC) copark5379@snu.ac.kr