核分裂連鎖反応シミュレーター

連鎖反応の基本は六因子公式で表されます。中性子が生成され、減速され、燃料に吸収され、炉心内に留まる過程をまとめたものです。

$\eta$ は核分裂あたりの中性子数、$f$ は熱中性子利用率、$p$ は共鳴を逃れる確率、$\varepsilon$ は高速核分裂係数、$P_{NL}$ は非漏洩確率です。

世代ごとの中性子数は、簡易的に次のように表せます。

$k_{eff}\gt 1$ では増加、$k_{eff}\lt 1$ では減少、$k_{eff}=1$ では一定になります。

臨界性の理解: keff が1を境に中性子数が増減する様子を直感的に確認できます。

制御棒効果: 中性子吸収が連鎖反応をどのように抑えるかを学べます。

安全解析の導入: 実務ではこの考え方を出発点に、より詳細な輸送計算や確率論的解析へ進みます。

実際の原子炉では、中性子の発生・吸収は確率過程であり、空間分布、エネルギー分布、遅発中性子、温度フィードバックも重要です。このツールは概念理解のための簡略モデルとして扱ってください。