Plutonium-241 - Plutonium-241

Plutonium-241,241Pu
Všeobecné
Symbol241Pu
Jménaplutonium-241, Pu-241
Protony94
Neutrony147
Nuklidová data
Přirozená hojnost0 (umělé)
Poločas rozpadu14 let
Produkty rozpadu241Dopoledne
Hmotnost izotopu241.057 u
Režimy rozpadu
Režim rozpaduEnergie rozpadu (MeV )
β−0.0208 [1]
Izotopy plutonia
Kompletní tabulka nuklidů
Sasahara.svg
Aktinidy a štěpné produkty do poločasu rozpadu
Aktinidy[2] podle řetěz rozpaduPoločas rozpadu
rozsah (A )		Štěpné produkty z 235U podle výtěžek[3]
4n4n+14n+24n+3
4.5–7%0.04–1.25%<0.001%
228Ra№4–6 a†155Euþ
244Cmƒ241Puƒ250Srov227Ac№10–29 a90Sr85Kr113 mCDþ
232Uƒ238Puƒ243Cmƒ29–97 a137Čs151Smþ121 mSn
248Bk[4]249Srovƒ242 mDopoledneƒ141–351 a

Žádné štěpné produkty
mít poločas
v rozsahu
100–210 ka ...

241Dopoledneƒ251Srovƒ[5]430–900 a
226Ra№247Bk1,3–1,6 ka
240Pu229Čt246Cmƒ243Dopoledneƒ4,7–7,4 ka
245Cmƒ250Cm8,3–8,5 ka
239Puƒ24,1 ka
230Čt№231Pa№32–76 ka
236Npƒ233Uƒ234U№150–250 ka‡99Tc₡126Sn
248Cm242Pu327–375 ka79Se₡
1,53 Ma93Zr
237Npƒ2,1–6,5 Ma135Čs₡107Pd
236U247Cmƒ15–24 Ma129Já₡
244Pu80 Ma

... ani za 15,7 Ma[6]

232Čt№238U№235Uƒ č0,7–14,1 Ga

Legenda pro symboly horního indexu
₡ má termální zachycení neutronů průřez v rozmezí 8–50 stodol
ƒ štěpitelný
m metastabilní izomer
№ primárně a přirozeně se vyskytující radioaktivní materiál (NORMA)
þ neutronový jed (průřez zachycení tepelných neutronů větší než 3k stodoly)
† rozsah 4–97 a: Produkt štěpení se středně dlouhou životností
‡ nad 200 ka: Produkt štěpení s dlouhou životností

Plutonium-241 (241Pu, Pu-241) je izotop z plutonium vytvořen, když plutonium-240 zachycuje a neutron. Jako 239Pu ale na rozdíl od 240Pu, 241Pu je štěpitelný, s absorpce neutronů průřez asi o 1/3 větší než 239Pu a podobná pravděpodobnost štěpení při absorpci neutronů, kolem 73%. V případě non-štěpení produkuje zachycení neutronů plutonium-242. Obecně platí, že izotopy s lichým počtem neutronů s větší pravděpodobností absorbují neutrony a s větší pravděpodobností podstoupí štěpení při absorpci neutronů, než izotopy se sudým počtem neutronů.

Rozpad na americium

241Pu má poločas rozpadu 14 let, což odpovídá rozpadu přibližně 5% 241Pu jádra po dobu jednoho roku. Delší vyhořelé jaderné palivo čeká předtím přepracování, více 241Pu se rozpadá na americium-241, který je nefilentní (ačkoli štěpný podle rychlé neutrony ) a an alfa emitor s a poločas rozpadu 432 let; 241Am je hlavním přispěvatelem do radioaktivita z jaderný odpad na stupnici stovky nebo tisíce let.

Americium má nižší mocenství a nižší elektronegativita než plutonium, neptunium nebo uran, tak ve většině jaderné přepracování „Am má tendenci se frakcionovat nikoli s U, Np nebo Pu, ale s alkalickým štěpné produkty: lanthanoidy, stroncium, cesium, baryum, yttrium, a proto se nerecykluje jaderné palivo pokud není vynaloženo zvláštní úsilí.

V tepelný reaktor, 241Am zachytí neutron, aby se stal americium -242, který se rychle stává kurium -242 (nebo 17,3% času, 242Pu) přes rozpad beta. Oba 242Cm a 242Pu je mnohem méně pravděpodobné, že absorbuje neutron, a ještě méně pravděpodobně štěpí; nicméně, 242Cm je krátkodobý (poločas rozpadu 160 dní) a téměř vždy prochází rozpad alfa na 238Pu spíše než zachytit další neutron. Ve zkratce, 241Musím absorbovat dva neutrony než se znovu stal štěpitelný izotop.

Reference

  1. ^ Table de Radionucleides Pu-241, Laboratoire National Henri Becquerel
  2. ^ Plus radium (prvek 88). Ve skutečnosti je to subaktinid, který bezprostředně předchází aktinium (89) a sleduje tříprvkovou mezeru nestability po polonium (84) kde žádné nuklidy nemají poločasy nejméně čtyř let (nejdelší nuklid v mezeře je radon-222 s poločasem rozpadu menším než čtyři dnů). Nejdelší izotop Radia, 1600 let, si tedy zaslouží začlenění prvku zde.
  3. ^ Konkrétně od tepelný neutron štěpení U-235, např. v typickém nukleární reaktor.
  4. ^ Milsted, J .; Friedman, A. M .; Stevens, C. M. (1965). „Alfa poločas rozpadu berkelium-247; nový izomer berkelia-248 s dlouhým poločasem rozpadu.“ Nukleární fyzika. 71 (2): 299. Bibcode:1965NucPh..71..299M. doi:10.1016/0029-5582(65)90719-4.
    „Izotopové analýzy odhalily druh s hmotností 248 v konstantním množství ve třech vzorcích analyzovaných po dobu asi 10 měsíců. Toto bylo připisováno izomeru Bk248 s poločasem rozpadu větším než 9 [let]. Žádný růst srov248 byla detekována a dolní mez pro β− poločas lze nastavit na přibližně 104 [roky]. Nebyla detekována žádná alfa aktivita, kterou lze přičíst novému izomeru; poločas alfa je pravděpodobně větší než 300 [let]. “
  5. ^ Toto je nejtěžší nuklid s poločasem rozpadu nejméně čtyři roky předMoře nestability ".
  6. ^ Vyjma těchto “klasicky stabilní "nuklidy s poločasy významně převyšujícími 232Th; např. zatímco 113 mCd má poločas pouze čtrnáct let, tedy 113Cd je téměř osm kvadrilion let.