Минорный актинид

Поток трансмутации между ²³⁸Пу и ²⁴⁴См в LWR. ^[1]
Процент деления равен 100 минус указанные проценты.
Общая скорость трансмутации сильно варьируется в зависимости от нуклида.
²⁴⁵См- ²⁴⁸Cm долгоживущие с незначительным распадом.

Младший актинид – это актинид , отличный от урана или плутония , обнаруженный в отработавшем ядерном топливе . Второстепенные актиниды включают нептуний (элемент 93), америций (элемент 95), кюрий (элемент 96), берклий (элемент 97), калифорний (элемент 98), эйнштейний (элемент 99) и фермий (элемент 100). ^[2] Наиболее важными изотопами этих элементов в отработавшем ядерном топливе являются нептуний-237 , америций-241 , америций-243 , кюрий от -242 до -248 и калифорний от -249 до -252.

и второстепенные актиниды будут ответственны за основную часть радиотоксичности и тепловыделения отработавшего ядерного топлива . В долгосрочной перспективе (от 300 до 20 000 лет в будущем ) плутоний ^[3]

Плутоний из энергетического реактора, как правило, содержит большее количество плутония-241, чем плутоний, полученный в результате операций с меньшим выгоранием, предназначенных для создания плутония оружейного качества . Потому что в реакторном плутонии содержится так много ²⁴¹Пу, наличие ²⁴¹Am делает плутоний менее пригодным для изготовления ядерного оружия . Врастание америция в плутоний является одним из методов установления происхождения неизвестного образца плутония и времени с момента его последнего химического отделения от америция.

Америций обычно используется в промышленности как источник альфа-частиц низкой фотонов энергии и как источник гамма-излучения . Например, он обычно используется в детекторах дыма . Америций может быть образован путем захвата нейтронов ²³⁹Пу и ²⁴⁰Пу, образующий ²⁴¹Pu, который затем бета-распадает до ²⁴¹Являюсь. ^[4] В общем, с увеличением энергии нейтронов отношение сечения деления к сечению захвата нейтрона меняется в пользу деления . Следовательно, если МОХ используется в тепловом реакторе , таком как реактор с кипящей водой (BWR) или реактор с водой под давлением (PWR), то можно ожидать, что в отработавшем топливе будет обнаружено больше америция, чем в реакторе на быстрых нейтронах . ^[5]

Некоторые из второстепенных актинидов были обнаружены в осадках после испытаний бомб. см . в разделе «Актиниды в окружающей среде» Подробности .

Трансурановые соединения в LWR отработавшем топливе ( выгорание 55 ГВт _·т /т) и средний расход нейтронов при делении ^[6]
Изотоп	Фракция	D _ЭТАЖ	Д _быстро	D _{сверхтепловой}
²³⁷ Например	0.0539	1.12	−0.59	−0.46
²³⁸ Мог	0.0364	0.17	−1.36	−0.13
²³⁹ Мог	0.451	−0.67	−1.46	−1.07
²⁴⁰ Мог	0.206	0.44	−0.96	0.14
²⁴¹ Мог	0.121	−0.56	−1.24	−0.86
²⁴² Мог	0.0813	1.76	−0.44	1.12
²⁴¹ Являюсь	0.0242	1.12	−0.62	−0.54
^{242 м} Являюсь	0.000088	0.15	−1.36	−1.53
²⁴³ Являюсь	0.0179	0.82	−0.60	0.21
²⁴³ См	0.00011	−1.90	−2.13	−1.63
²⁴⁴ См	0.00765	−0.15	−1.39	−0.48
²⁴⁵ См	0.000638	−1.48	−2.51	−1.37
Взвешенная сумма		−0.03	−1.16	−0.51

Ссылки

^ Сасахара, Акихиро; Мацумура, Тецуо; Николау, Гиоргос; Папайоанну, Дмитрий (апрель 2004 г.). «Оценка источников нейтронов и гамма-излучения отработавшего UO2 и МОХ-топлива LWR с высоким выгоранием» . Журнал ядерной науки и технологий . 41 (4): 448–456. дои : 10.3327/jnst.41.448 .
^ Мойер, Брюс А. (2009). Ионный обмен и экстракция растворителями: серия достижений, том 19 . ЦРК Пресс. п. 120. ИСБН 9781420059700 .
^ Стейси, Уэстон М. (2007). Физика ядерных реакторов . Джон Уайли и сыновья. п. 240. ИСБН 9783527406791 .
^ Радж, Гурдип (2008). Продвинутая неорганическая химия Том-1, 31-е изд . Кришна Пракашан Медиа. п. 356. ИСБН 9788187224037 .
^ Берту, В.; и др. (2003). «Характеристики трансмутации в спектрах тепловых и быстрых нейтронов: применение к америцию» (PDF) . Журнал ядерных материалов . 320 (1–2): 156–162. Бибкод : 2003JNuM..320..156B . дои : 10.1016/S0022-3115(03)00183-1 . Архивировано из оригинала (PDF) 26 января 2016 г. Проверено 31 марта 2013 г.
^ Этьен Пэрент (2003). «Ядерные топливные циклы для развертывания в середине века» (PDF) . Массачусетский технологический институт. п. 104. Архивировано из оригинала (PDF) 25 февраля 2009 г.

[1] Сасахара, Акихиро; Мацумура, Тецуо; Николау, Гиоргос; Папайоанну, Дмитрий (апрель 2004 г.). «Оценка источников нейтронов и гамма-излучения отработавшего UO2 и МОХ-топлива LWR с высоким выгоранием» . Журнал ядерной науки и технологий . 41 (4): 448–456. дои : 10.3327/jnst.41.448 .

[2] Мойер, Брюс А. (2009). Ионный обмен и экстракция растворителями: серия достижений, том 19 . ЦРК Пресс. п. 120. ИСБН 9781420059700 .

[3] Стейси, Уэстон М. (2007). Физика ядерных реакторов . Джон Уайли и сыновья. п. 240. ИСБН 9783527406791 .

[4] Радж, Гурдип (2008). Продвинутая неорганическая химия Том-1, 31-е изд . Кришна Пракашан Медиа. п. 356. ИСБН 9788187224037 .

[5] Берту, В.; и др. (2003). «Характеристики трансмутации в спектрах тепловых и быстрых нейтронов: применение к америцию» (PDF) . Журнал ядерных материалов . 320 (1–2): 156–162. Бибкод : 2003JNuM..320..156B . дои : 10.1016/S0022-3115(03)00183-1 . Архивировано из оригинала (PDF) 26 января 2016 г. Проверено 31 марта 2013 г.

[6] Этьен Пэрент (2003). «Ядерные топливные циклы для развертывания в середине века» (PDF) . Массачусетский технологический институт. п. 104. Архивировано из оригинала (PDF) 25 февраля 2009 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]