ウラン235を燃料とする典型的な原子炉では、核分裂生成物としての135Xeの存在は、その大きな中性子吸収断面積のために設計者と運転者に問題を提起する。 中性子の吸収は原子炉の出力上昇に有害な影響を与えるため、原子炉はこの影響を緩和するように設計されており、運転員はこの過渡現象を適切に予測し対応するよう訓練されている。 実際、第二次世界大戦中、エンリコ・フェルミはXe-135の影響を疑い、エミリオ・セグレの助言に従って、彼の学生であるチエン-シオン・ウーと連絡を取ったのである。 Wuがまもなく発表したXe-135に関する論文は、中性子を吸収して彼らのプロジェクトで使用されていたB炉を混乱させたというFermiの推測を完全に立証した。

一定の中性子束レベルでの定常運転期間中、135Xe濃度は約40から50時間でその炉出力に対する平衡値まで蓄積される。 原子炉出力を上げると、最初は135Xe濃度が低下しますが、これは新しい高い出力レベルでは燃焼度が上がるためです。 135Xeの生成の95%は半減期6.57時間のヨウ素135の崩壊によるものであるため、135Xeの生成は一定で、この時点で135Xe濃度は最小となる。 その後、濃度はおよそ40～50時間で新しい出力レベルに対する新しい平衡レベル（より正確には定常状態レベル）まで上昇する。 出力変更後の最初の 4～6 時間、濃度の大きさと変化率は、最初の出力レベルと出力レベルの変化量に依存し、出力レベルの変化量が大きいほど 135Xe 濃度の変化は大きくなります。 原子炉出力が低下すると、プロセスは逆転する。

ヨウ素-135は、収率約6%のウランの核分裂生成物である（核分裂で生成したテルル-135の崩壊からほぼ直ちに生成するヨウ素-135もカウントされる）。 この135Iは半減期6.57時間で135Xeに分解されます。 したがって、稼働中の原子炉では、135Xeが継続的に生成されていることになります。 135Xeは非常に大きな中性子吸収断面積を持っているので、原子炉の炉心の高中性子束環境では、135Xeはすぐに中性子を吸収してほぼ安定な136Xeになります。 このように、135Xe濃度は約50時間で、135I崩壊による生成と中性子吸収による破壊が釣り合う平衡状態に達する。 原子炉出力が低下してから約11.1時間後に135Xe濃度がピークに達します。 135Xeの半減期は9.2時間なので、135Xe濃度は72時間かけて徐々に低レベルに戻る。

高い中性子吸収断面を持つ135Xeが一時的に高いレベルにあるため、数時間は原子炉を再起動することが困難であった。 中性子を吸収する135Xeは制御棒のように作用し、反応性を低下させる。 135Xeの影響で原子炉が起動できないことをキセノン排除起動と呼ぶことがあり、原子炉が「ポイズニングアウト」していると言われる。 原子炉が135Xeの影響を克服できない期間を「キセノンデッドタイム」と呼ぶ。

十分な反応度制御権限があれば、原子炉は再稼働できるが、キセノン燃焼過渡期は慎重に管理されなければならない。 制御棒が引き抜かれ臨界に達すると、中性子束は何桁も増加し、135Xeは中性子を吸収して136Xeに転化し始める。 原子炉は核の毒を燃やし尽くす。 このとき、反応度と中性子束が増加し、135Xeによる中性子吸収の喪失に対抗するため、制御棒を徐々に再挿入する必要がある。 さもなければ、原子炉の中性子束は増え続け、さらにキセノンの毒が燃え尽き、暴走臨界に至ることになる。 この燃焼過渡現象の時定数は、原子炉の設計、過去数日間の原子炉の出力レベルの履歴、および新しい出力設定に依存する。 低出力へのランダウン中に、運転員のミスとキセノン中毒が重なり、原子炉の熱出力がシャットダウンに近いレベルまで低下した。 その結果、SKALAコンピュータの自動制御下にない制御棒を手動で引き抜くなどして原子炉の出力を回復させようとしたため、原子炉が非常に危険な状態に陥った。 SCRAM 手順の失敗により、制御棒が実際に反応性を高めるレベルで詰まってしまい、熱過渡現象と水蒸気爆発が発生して原子炉が引き裂かれたのです。 流体燃料炉は燃料が自由に混ぜることができるので、キセノンの不均一性を発生させることはできません。 また、溶融塩炉実験では、液体燃料を液滴として再循環中のガス空間に噴霧することで、キセノンやクリプトンを燃料塩から離脱させることができることが実証されています。 しかし、キセノン-135を中性子照射から取り除くと、長寿命の核分裂生成物であるセシウム-135をより多く発生させることにもなる

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