[發(fā)明專利]基于中子的長壽命裂變產(chǎn)物的處理方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201780025848.1
• 申請日: 2017-02-20
• 公開（公告）號: CN109074886A
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 森義治
• 申請（專利權(quán)）人: 國立大學(xué)法人京都大學(xué)
• 主分類號: G21F9/00
• 分類號: G21F9/00;G21K5/02;H05H3/06;H05H6/00
• 代理公司: 北京柏杉松知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11413
• 代理人: 袁波;劉繼富

1.一種基于中子的長壽命裂變產(chǎn)物的處理方法，其特征在于，具有：

向FFAG加速器內(nèi)導(dǎo)入包含中子的一次粒子的工序，所述FFAG加速器是將多個扇形磁鐵和至少一個高頻加速裝置配置為環(huán)狀而構(gòu)成的；

在將所述FFAG加速器中的磁場梯度系數(shù)k設(shè)定為下述的式(1)的同時將高頻電場的頻率進(jìn)行固定的條件下，在磁場與電場的作用下使所述一次粒子在所述FFAG加速器內(nèi)環(huán)行的同時加速為高能量的工序；

使加速了的所述一次粒子與配置在所述FFAG加速器內(nèi)的板狀靶碰撞，通過所述一次粒子的分裂而產(chǎn)生高能量的第一中子，通過所述板狀靶中的原子核的激發(fā)而產(chǎn)生低能量的第二中子的工序；

所述第一中子在所述一次粒子向所述板狀靶入射的路徑的延長方向上形成射束，與配置在該射束的行進(jìn)方向上的第一長壽命裂變產(chǎn)物碰撞，從而對該第一長壽命裂變產(chǎn)物實施原子核變換的工序；以及

所述第二中子向所述板狀靶的周圍擴(kuò)散，對配置在所述板狀靶的附近的第二長壽命裂變產(chǎn)物實施原子核變換的工序，

[數(shù)1]

在此，T為在所述一次粒子形成存儲射束的階段中的所述一次粒子的動能，M為所述一次粒子的靜質(zhì)能量。

2.如權(quán)利要求1所述的長壽命裂變產(chǎn)物的處理方法，其中，

所述一次粒子為氘的原子核或氚的原子核。

3.如權(quán)利要求1或2所述的長壽命裂變產(chǎn)物的處理方法，其中，

在與所述板狀靶碰撞時的所述一次粒子的每個核子的能量為50MeV/核子以上，所述板狀靶的厚度為1mm以上。

4.如權(quán)利要求1～3中的任一項所述的長壽命裂變產(chǎn)物的處理方法，其中，

在所述第一中子的射束的前面配置第二靶來代替所述第一長壽命裂變產(chǎn)物，

使所述射束與該第二靶碰撞而產(chǎn)生負(fù)π介子，

將所述第一長壽命裂變產(chǎn)物配置在所述第二靶的附近，

所述負(fù)π介子衰變而成的負(fù)μ子對所述第一長壽命裂變產(chǎn)物實施原子核變換。

5.如權(quán)利要求1～3中的任一項所述的長壽命裂變產(chǎn)物的處理方法，其中，

在所述第一中子的射束的前面配置第二靶來代替所述第一長壽命裂變產(chǎn)物，所述第二靶放置于第一空間中，

使所述射束與該第二靶碰撞而產(chǎn)生負(fù)π介子，

與配置有所述第二靶的所述第一空間相鄰地形成填充了氘-氚分子即DT分子的氣體的第二空間，在該第二空間的周圍形成閉合磁場，

所述負(fù)π介子在所述閉合磁場的作用下從所述第一空間移動到所述第二空間，

在所述第二空間中，所述負(fù)π介子衰變而成的負(fù)μ子引起核聚變反應(yīng)而產(chǎn)生第三中子，

將所述第一長壽命裂變產(chǎn)物配置在所述第二靶的附近，

所述第三中子對所述第一長壽命裂變產(chǎn)物實施原子核變換。