TENTAMEN I TILLÄMPAD KÄRNKEMI DEN 27 MAJ 1993

1. a. Naturligt uran innehåller 0.0054% ²³⁴U, 0.72% ²³⁵U och resten ²³⁸U. Hur mycket natururan förbrukas för att framställa i ton anrikat uran med 3.3% ²³⁵U om det avrikade uranet innehåller 0.25% ²³⁵U? (2p), b. Förklara hur isotopieffektens storlek beräknas för gasdiffusion av UF₆. (3p)

2. Mass-spektrometri på bly som isolerats från en svensk skiffer visade att denna innehöll ²⁰⁴Pb, ²⁰⁶Pb och ²⁰⁷Pb i förhållandena 1.00/24.97/16.16. Uppskatta skifferns ålder. (6p) Detta berör ett avsnitt som numera delvis behandlas i almänna kursen.

3. a. Vad menas med ett prompt kritiskt system? (max 2p), b. Varför måste kärnexplosioner ske med prompt kritiskt system? (2p), c. Vad gör man för att öka första generationen av neutroner? (lp)

4. En neutronstråle har ett flöde som ökar med kvadratroten ur E_n i intervallet 0.1-0.5 eV. Naturligt Au har ett n,gamma-tvärsnitt som saknar resonanser i detta energi-intervall. Tvärsnittet anges till 98.8 b i en nuklidkarta. Vad är det effektiva medeltvärsnittet i det aktuella energi-intervallet? (5p)

5. Vilka är de stabilaste oxidationstalen för aktiniderna i sura oxiska vattenlösningar? (4p)

6. a. Beskriv de faktorer som ingår i 4-faktor formeln? (2p), b. Vilken av dessa påverkas mest om antalet neutroner per fission stiger? (2p)

7. a. Vilka Pu isotoper bildas i en kärnreaktor under normal drift? (2p), b. Genom vilka huvudprocesser bildas de? (2p), c. Varför bör man köra bränslet kort tid om man vill producera Pu av vapenkvalitet? (lp)

8. a. Vad finns det för speciella risker vid arbete med aktinider? (2p), b. Hur kan dessa undvikas? (2p)

9. Varför utnyttjas vanligen B₄C i styrstavar till BWR medan en Ag-In-Cd legering oftast används i PWR? (2p)

Tillåtna hjälpmedel: Nuklidkarta, Enkelt periodiskt system och Kalkylator. Gräns för godkänt är 40% av maximal poängsumma.

När Du är klar finns lösningarna här