Malý aktinid - Minor actinide

Transmutační tok mezi 238Pu a 244Cm v LWR.[1]
Procento štěpení je 100 minus zobrazená procenta.
Celková rychlost transmutace se velmi liší podle nuklidu.
245Cm-248Cm mají dlouhou životnost se zanedbatelným rozpadem.
Drobné aktinidy v periodické tabulce
VodíkHélium
LithiumBerýliumBorUhlíkDusíkKyslíkFluorNeon
SodíkHořčíkHliníkKřemíkFosforSíraChlórArgon
DraslíkVápníkScandiumTitanVanadiumChromManganŽehličkaKobaltNiklMěďZinekGalliumGermaniumArsenSelenBrómKrypton
RubidiumStronciumYttriumZirkoniumNiobMolybdenTechneciumRutheniumRhodiumPalladiumstříbrnýKadmiumIndiumCínAntimonTelurJódXenon
CesiumBaryumLanthanCerPraseodymiumNeodymPromethiumSamariumEuropiumGadoliniumTerbiumDysprosiumHolmiumErbiumThuliumYtterbiumLutetiumHafniumTantalWolframRheniumOsmiumIridiumPlatinaZlatoRtuť (prvek)ThaliumVéstVizmutPoloniumAstatRadon
FranciumRádiumActiniumThoriumProtactiniumUranNeptuniumPlutoniumAmericiumKuriumBerkeliumKaliforniumEinsteiniumFermiumMendeleviumNobeliumLawrenciumRutherfordiumDubniumSeaborgiumBohriumDraslíkMeitneriumDarmstadtiumRoentgeniumCoperniciumNihoniumFleroviumMoscoviumLivermoriumTennessineOganesson
Hlavní aktinidy v periodické tabulce
VodíkHélium
LithiumBerýliumBorUhlíkDusíkKyslíkFluorNeon
SodíkHořčíkHliníkKřemíkFosforSíraChlórArgon
DraslíkVápníkScandiumTitanVanadiumChromManganŽehličkaKobaltNiklMěďZinekGalliumGermaniumArsenSelenBrómKrypton
RubidiumStronciumYttriumZirkoniumNiobMolybdenTechneciumRutheniumRhodiumPalladiumstříbrnýKadmiumIndiumCínAntimonTelurJódXenon
CesiumBaryumLanthanCerPraseodymiumNeodymPromethiumSamariumEuropiumGadoliniumTerbiumDysprosiumHolmiumErbiumThuliumYtterbiumLutetiumHafniumTantalWolframRheniumOsmiumIridiumPlatinaZlatoRtuť (prvek)ThaliumVéstVizmutPoloniumAstatRadon
FranciumRádiumActiniumThoriumProtactiniumUranNeptuniumPlutoniumAmericiumKuriumBerkeliumKaliforniumEinsteiniumFermiumMendeleviumNobeliumLawrenciumRutherfordiumDubniumSeaborgiumBohriumDraslíkMeitneriumDarmstadtiumRoentgeniumCoperniciumNihoniumFleroviumMoscoviumLivermoriumTennessineOganesson

The drobné aktinidy jsou aktinid použité prvky jaderné palivo jiný než uran a plutonium, které se nazývají hlavní aktinidy. Mezi menší aktinidy patří neptunium (prvek 93), americium (prvek 95), kurium (prvek 96), berkelium (prvek 97), kalifornium (prvek 98), einsteinium (prvek 99) a fermium (prvek 100).[2] Nejdůležitější izotopy těchto prvků v vyhořelé jaderné palivo jsou neptunium-237, americium-241, americium-243, kurium -242 až -248 a kalifornium -249 až -252.

Plutonium a nezletilý aktinidy bude odpovědný za převážnou část radiotoxicita a výroba tepla z použité jaderné palivo ve střednědobém horizontu (300 až 20 000 let v EU); budoucnost ).[3]

Plutonium z energetického reaktoru má tendenci mít větší množství plutonium-241 než plutonium generované spodní vyhořet operace určené k vytvoření zbraňové plutonium. Protože reaktorové plutonium obsahuje tolik 241Pu, přítomnost americium-241 činí plutonium méně vhodným pro výrobu a jaderná zbraň. Nárast americium v ​​plutoniu je jednou z metod identifikace původu neznámého vzorku plutonia a času od jeho posledního chemického oddělení od americia.

Americium se běžně používá v průmyslu jako obojí alfa částice a jako minimum foton energie gama záření zdroj. Například se používá v mnoha detektorech kouře. Americium může být vytvořeno zachycením neutronů 239Pu a 240Pu, tváření 241Pu, které se pak beta rozpadá na 241Dopoledne.[4] Obecně platí, že jak se zvyšuje energie neutronů, mění se poměr štěpného průřezu k průřezu zachycení neutronů ve prospěch štěpení. Proto, pokud MOX se používá v a tepelný reaktor jako a vroucí vodní reaktor (BWR) nebo tlakovodní reaktor (PWR) lze v použitém palivu očekávat více americium než v a rychlý neutronový reaktor.[5]

Některé z menších aktinidů byly nalezeny v vypadnout z bombových testů. Vidět Aktinidy v životním prostředí pro detaily.

Transuranics v LWR vyhořelé palivo (vyhořet 55 GWdth/ T) a průměr neutron spotřeba prostřednictvím štěpení [6]
IzotopZlomekDLWRDrychleDsupertermální
237
Np
0.05391.12-0.59-0.46
238
Pu
0.03640.17-1.36-0.13
239
Pu
0.451-0.67-1.46-1.07
240
Pu
0.2060.44-0.960.14
241
Pu
0.121-0.56-1.24-0.86
242
Pu
0.08131.76-0.441.12
241
Dopoledne
0.02421.12-0.62-0.54
242 m
Dopoledne
0.0000880.15-1.36-1.53
243
Dopoledne
0.01790.82-0.600.21
243
Cm
0.00011-1.90-2.13-1.63
244
Cm
0.00765-0.15-1.39-0.48
245
Cm
0.000638-1.48-2.51-1.37
Vážený součet-0.03-1.16-0.51
Záporná čísla znamenají výrobce neutronů v síti

Reference

  1. ^ Sasahara, Akihiro; Matsumura, Tetsuo; Nicolaou, Giorgos; Papaioannou, Dimitri (duben 2004). „Vyhodnocení zdroje neutronů a gama paprsků u vyhořelého paliva LWR s vysokou spotřebou UO2 a MOX“. Journal of Nuclear Science and Technology. 41 (4): 448–456. doi:10,3327 / jnst.41,448.
  2. ^ Moyer, Bruce A. (2009). Iontová výměna a extrakce rozpouštědly: Série záloh, svazek 19. CRC Press. p. 120. ISBN  9781420059700.
  3. ^ Stacey, Weston M. (2007). Fyzika jaderných reaktorů. John Wiley & Sons. p. 240. ISBN  9783527406791.
  4. ^ Raj, Gurdeep (2008). Advanced Anorganic Chemistry Vol-1, 31. vydání. Krishna Prakashan Media. p. 356. ISBN  9788187224037.
  5. ^ Berthou, V .; et al. (2003). "Transmutační charakteristiky v tepelných a rychlých neutronových spektrech: aplikace na americium" (PDF). Journal of Nuclear Materials. 320 (1–2): 156–162. Bibcode:2003JNuM..320..156B. doi:10.1016 / S0022-3115 (03) 00183-1. Archivovány od originál (PDF) dne 26.01.2016. Citováno 2013-03-31.
  6. ^ Etienne Parent (2003). „Cykly jaderného paliva pro zavádění v polovině století“ (PDF). MIT. p. 104. Archivovány od originál (PDF) dne 25. 2. 2009.