Плутоний-241
 | Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( ноябрь 2021 г. ) |
| Общий | |
|---|---|
| Символ | 241 Мог |
| Имена | плутоний-241, 241Pu, Pu-241 |
| Протоны ( С ) | 94 |
| Нейтроны ( Н ) | 147 |
| Данные о нуклидах | |
| Природное изобилие | 0 ( искусственный ) |
| Период полураспада ( т 1/2 ) | 14 лет |
| масса изотопа | 241,057 Да |
| Продукты распада | 241 Являюсь 237 В |
| Режимы затухания | |
| Режим затухания | Энергия распада ( МэВ ) |
| б- | 0.0208 [1] |
| а | ~5 |
| Изотопы плутония Полная таблица нуклидов | |
Плутоний-241 ( 241 Pu или Pu-241 ) — изотоп плутония , образующийся при плутонием-240 захвате нейтрона . Как и некоторые другие изотопы плутония (особенно 239 Мог), 241 Pu делится , его поглощения нейтронов сечение примерно на треть больше, чем у 239 Pu и аналогичная вероятность деления при поглощении нейтронов около 73%. В случае отсутствия деления при захвате нейтронов образуется плутоний-242 . В общем, изотопы с нечетным числом нейтронов с большей вероятностью поглотят нейтрон и с большей вероятностью подвергнутся делению при поглощении нейтронов, чем изотопы с четным числом нейтронов.
Свойства распада
[ редактировать ]
Плутоний-241 является бета-излучателем с периодом полураспада 14,3 года, что соответствует распаду около 5% 241 Ядра Pu за годичный период. Чем дольше отработанное ядерное топливо ожидает переработки , тем больше 241 Pu распадается на америций-241 , который неделится (хотя и делится ) быстрыми нейтронами и является альфа- излучателем с периодом полураспада 432 года; 241 Am вносит основной вклад в радиоактивность ядерных отходов в масштабе сотен или тысяч лет. Плутоний-241 также имеет редкую распада альфа- ветвь урана-237 , встречающуюся примерно в 0,002% распадов.
Роль в ядерном топливе
[ редактировать ]Америций имеет более низкую валентность и меньшую электроотрицательность , чем плутоний, нептуний или уран , поэтому в большинстве случаев ядерной переработки америций имеет тенденцию фракционироваться с щелочными продуктами деления — лантанидами , стронцием , цезием , барием , иттрием — а не с другими актинидами. Поэтому америций не перерабатывается в ядерное топливо , если не будут предприняты специальные усилия.
В тепловом реакторе 241 Am захватывает нейтрон, превращаясь в америций -242, который быстро превращается в кюрий -242 (или в 17,3% случаев 242 Pu) посредством бета-распада . Оба 242 См и 242 Pu с гораздо меньшей вероятностью поглотит нейтрон и еще менее склонен к делению; однако, 242 Cm недолговечен (период полураспада 160 дней) и почти всегда подвергается альфа-распаду до 238 Pu, а не захватывать другой нейтрон. Суммируя, 241 Am необходимо поглотить два нейтрона , прежде чем он снова станет делящимся изотопом.
| Актиниды [2] по цепочке распада | Период полураспада диапазон ( а ) | деления Продукты 235 U по доходности [3] | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 4 n | 4 n + 1 | 4 n + 2 | 4 n + 3 | 4.5–7% | 0.04–1.25% | <0,001% | ||
| 228 Солнце № | 4–6 а | 155 Евросоюз то есть | ||||||
| 244 См ƒ | 241 Мог ƒ | 250 См. | 227 И № | 10–29 а | 90 старший | 85 НОК | 113 м компакт-диск то есть | |
| 232 В ƒ | 238 Мог ƒ | 243 См ƒ | 29–97 а | 137 Cs | 151 см то есть | 121 м Сн | ||
| 248 Бк [4] | 249 См. ƒ | 242 м Являюсь ƒ | 141–351 а | Никакие продукты деления не имеют периода полураспада. | ||||
| 241 Являюсь ƒ | 251 См. ƒ [5] | 430–900 а | ||||||
| 226 Солнце № | 247 Бк | 1,3–1,6 тыс. лет назад | ||||||
| 240 Мог | 229 че | 246 См ƒ | 243 Являюсь ƒ | 4,7–7,4 тыс. лет назад | ||||
| 245 См ƒ | 250 См | 8,3–8,5 тыс. лет назад | ||||||
| 239 Мог ƒ | 24,1 раза | |||||||
| 230 че № | 231 Хорошо № | 32–76 лет | ||||||
| 236 Например ƒ | 233 В ƒ | 234 В № | 150–250 тыс. лет назад | 99 Тс ₡ | 126 Сн | |||
| 248 См | 242 Мог | 327–375 г. | 79 Се ₡ | |||||
| 1,53 млн лет назад | 93 Зр | |||||||
| 237 Например ƒ | 2,1–6,5 млн лет назад | 135 Cs ₡ | 107 ПД | |||||
| 236 В | 247 См ƒ | 15-24 млн лет назад | 129 я ₡ | |||||
| 244 Мог | 80 млн лет назад | ... не более 15,7 млн лет назад [6] | ||||||
| 232 че № | 238 В № | 235 В ƒНет | 0,7–14,1 млрд лет назад | |||||
| ||||||||
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Таблица радионуклеидов Pu-241, Национальная лаборатория Анри Беккереля» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 17 июля 2019 г. Проверено 8 августа 2017 г.
- ^ Плюс радий (элемент 88). Хотя на самом деле он является субактинидом, он непосредственно предшествует актинию (89) и следует за трехэлементным интервалом нестабильности после полония (84), где ни один нуклид не имеет период полураспада, по крайней мере, четыре года (самый долгоживущий нуклид в пробеле - радон-222 с периодом полураспада менее четырех суток ). Таким образом, самый долгоживущий изотоп радия, имеющий возраст 1600 лет, заслуживает включения этого элемента в этот список.
- ^ В частности, в результате тепловыми нейтронами деления урана-235 , например, в типичном ядерном реакторе .
- ^ Милстед, Дж.; Фридман, AM; Стивенс, CM (1965). «Альфа-период полураспада берклия-247; новый долгоживущий изомер берклия-248». Ядерная физика . 71 (2): 299. Бибкод : 1965NucPh..71..299M . дои : 10.1016/0029-5582(65)90719-4 .
«Изотопный анализ выявил вид с массой 248 в постоянном количестве в трех образцах, анализированных в течение примерно 10 месяцев. Это было приписано изомеру Bk. 248 с периодом полураспада более 9 [лет]. Нет роста Cf 248 был обнаружен, и нижний предел для β − период полураспада можно установить примерно на уровне 10 4 [годы]. Никакой альфа-активности, приписываемой новому изомеру, обнаружено не было; период полураспада альфа, вероятно, превышает 300 [лет]». - ^ Это самый тяжелый нуклид с периодом полураспада не менее четырех лет до « моря нестабильности ».
- ^ За исключением « классически стабильных » нуклидов с периодом полураспада, значительно превышающим 232 чё; например, пока 113 м Период полураспада Cd составляет всего четырнадцать лет, а у 113 Cd составляет восемь квадриллионов лет.