Institutionen för fysik och astronomi

Mätningar av fissionsdata vid IGISOL

AlFONS (Accurate fission data for nuclear safety) är ett projekt för att göra högkvalitativa mätningar av hur stora mängder av olika ämnen som produceras i fissionsprocesser, fissionsutbytet.

För detta använder vi oss av masseparationsanläggningen IGISOL vid Universitetet i Jyväskylä, Finland. Fission induceras i olika aktinider med hjälp av neutroner, både termiska och med högre energier, och resultatet studeras.

För det här syftet har vi utvecklat en särskild neutronkälla, som utnyttjar den nya intensiva protonstrålen på 30 MeV som är tillgänglig i Jyväskylä. Protonerna kolliderar med strålmål av beryllium och orsakar kärnreaktioner som sänder ut neutroner.

Det är viktigt att förbättra förståelsen av den grundläggande kärnfysiken i fissionsprocessen. Bättre data för fissionsutbytet gör det möjligt att göra bättre förutsägelser av sådant som den aktuella sammansättningen av ett givet bränsle, och därmed neutronekonomin i reaktorn. Beräkningarna av detta och andra parametrar i en kärnreaktor är nu beroende av att korrigeras med data från olika mätningar som görs under övervakningen av reaktorn i drift. Att minska osäkerheterna i beräkningar av bränslets historia inuti reaktorhärden förbättrar säkerheten och ekonomin.

Bättre data är också viktiga för slutförvarsfrågor, och för utvecklingen av nya reaktorer av generation IV. Fissionsutbytet avgör utvecklingen av restvärme från det använda bränslet under de första decennierna efter att bränslet tagits ut ur reaktorn.

Bild av strålgång i experimentanläggningen.

Publikationer i urval

A. Solders, D. Gorelov, A. Jokinen, V.S. Kolhinen, M. Lantz, A. Mattera, H. Penttilä, S. Pomp, V. Rakopoulos, S. Rinta-Antila
Accurate fission yields for nuclear safety arXiv:1303.2829.

M. Lantz, D. Gorelov, A. Mattera, H. Penttilä, S. Pomp, D. Rados, I. Ryzhov och IGISOL-gruppen
Design of a neutron converter for fission studies at the IGISOL facility
doi:10.1088/0031-8949/2012/T150/014020

M. Lantz, D. Gorelov, A. Jokinen, V.S. Kolhinen, A. Mattera, H. Penttilä, S. Pomp, V. Rakopoulos, S. Rinta-Antila, A. Solders
Design of a High Intensity Neutron Source for Neutron-Induced Fission Yield Studies arXiv:1304.2648.