Plutonium-242 - Plutonium-242

Plutonium-242,²⁴²Pu
Všeobecné
Symbol	242Pu
Jména	plutonium-242, Pu-242
Protony	94
Neutrony	148
Nuklidová data
Poločas rozpadu	374 175 let
Produkty rozpadu	U
Hmotnost izotopu	242.059 u
Režimy rozpadu
Režim rozpadu	Energie rozpadu (MeV )
	Izotopy plutonia ; Kompletní tabulka nuklidů

Aktinidy a štěpné produkty do poločasu rozpadu
Aktinidy^[1] podle řetěz rozpadu				Poločas rozpadu rozsah (A )	Štěpné produkty z ²³⁵U podle výtěžek^[2]
4n	4n+1	4n+2	4n+3		Štěpné produkty z ²³⁵U podle výtěžek^[2]
4n	4n+1	4n+2	4n+3			4.5–7%	0.04–1.25%	<0.001%
²²⁸Ra^№				4–6 a	†		¹⁵⁵Eu^þ
²⁴⁴Cm^ƒ	²⁴¹Pu^ƒ	²⁵⁰Srov	²²⁷Ac^№	10–29 a		⁹⁰Sr	⁸⁵Kr	^{113 m}CD^þ
²³²U^ƒ		²³⁸Pu^ƒ	²⁴³Cm^ƒ	29–97 a		¹³⁷Čs	¹⁵¹Sm^þ	^{121 m}Sn
²⁴⁸Bk^[3]	²⁴⁹Srov^ƒ	^{242 m}Dopoledne^ƒ		141–351 a	Žádné štěpné produkty mít poločas v rozsahu 100–210 ka ...
	²⁴¹Dopoledne^ƒ		²⁵¹Srov^ƒ^[4]	430–900 a
		²²⁶Ra^№	²⁴⁷Bk	1,3–1,6 ka
²⁴⁰Pu	²²⁹Čt	²⁴⁶Cm^ƒ	²⁴³Dopoledne^ƒ	4,7–7,4 ka
	²⁴⁵Cm^ƒ	²⁵⁰Cm		8,3–8,5 ka
			²³⁹Pu^ƒ	24,1 ka
		²³⁰Čt^№	²³¹Pa^№	32–76 ka
²³⁶Np^ƒ	²³³U^ƒ	²³⁴U^№		150–250 ka	‡	⁹⁹Tc^₡	¹²⁶Sn
²⁴⁸Cm		²⁴²Pu		327–375 ka			⁷⁹Se^₡
				1,53 Ma		⁹³Zr
	²³⁷Np^ƒ			2,1–6,5 Ma		¹³⁵Čs^₡	¹⁰⁷Pd
²³⁶U			²⁴⁷Cm^ƒ	15–24 Ma			¹²⁹Já^₡
²⁴⁴Pu				80 Ma	... ani za 15,7 Ma^[5]
²³²Čt^№		²³⁸U^№	²³⁵U^{ƒ č}	0,7–14,1 Ga	... ani za 15,7 Ma^[5]
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-242 (²⁴²Pu) je jedním z izotopy plutonia, druhý nejdelší-žil, s poločas rozpadu 373 300 let. Poločas rozpadu ²⁴²Pu je asi 15krát delší než u ²³⁹Pu; je tedy patnáctý jako radioaktivní a není jedním z větších přispěvatelů jaderný odpad radioaktivita.²⁴²Hnis gama paprsek emise jsou také slabší než emise ostatních izotopů.^[6]

Není štěpitelný (i když je štěpný podle rychlé neutrony ) a jeho zachycení neutronů průřez je také nízká.

V jaderném palivovém cyklu

Transmutační tok v LWR

Plutonium-242 se vyrábí postupně zachycení neutronů na ²³⁹Pu, ²⁴⁰Pu, a ²⁴¹Pu. Liché izotopy ²³⁹Pu a ²⁴¹Pu má asi 3/4 šanci podstoupit štěpení při zajetí a tepelný neutron a asi 1/4 šance na udržení neutron a stát se následujícím izotopem. Podíl ²⁴²Pu je nízká nízká vyhořet ale zvyšuje se nelineárně.

Plutonium-242 má obzvláště nízkou hladinu průřez pro tepelný neutron zajmout; a trvá tři absorpce neutronů, než se stane další štěpitelný izotop (buď kurium -245 nebo plutonium-241) a poté ještě jeden neutron, který je třeba podstoupit štěpení. Dokonce i tehdy existuje šance, že jeden z těchto dvou štěpných izotopů absorbuje čtvrtý neutron místo štěpení a stane se kuriem-246 (na cestě k ještě těžšímu aktinidy jako kalifornium, což je emitor neutronů spontánním štěpením a je obtížné s ním manipulovat) nebo se stává ²⁴²Pu znovu; takže průměrný počet neutronů absorbovaných do štěpení je ještě vyšší než 4. Proto ²⁴²Pu je zvláště nevhodný k recyklaci v a tepelný reaktor a bylo by lepší použít v rychlý reaktor kde může být štěpena přímo. Nicméně, ²⁴²Nízký průřez Pu znamená, že během jednoho cyklu bude v tepelném reaktoru přeměněno relativně málo z něj.

Rozklad

Plutonium-242 se primárně rozpadá na uran-238 přes rozpad alfa, než budete pokračovat podél uranová řada. Plutonium-242 se občas rozpadne spontánní štěpení s rychlostí 5,5 × 10⁻⁴%.^[7]

Reference

^ 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.
^ Konkrétně od tepelný neutron štěpení U-235, např. v typickém nukleární reaktor.
^ 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]. “
^ Toto je nejtěžší nuklid s poločasem rozpadu nejméně čtyři roky předMoře nestability ".
^ Vyjma těchto “klasicky stabilní "nuklidy s poločasy významně převyšujícími ²³²Th; např. zatímco ^{113 m}Cd má poločas pouze čtrnáct let, tedy ¹¹³Cd je téměř osm kvadrilion let.
^ „ISUTOPICKÉ VÝSLEDKY PLUTONIA ZNAMENÝCH VZORKŮ POUŽITÍM KÓDU ANALÝZY SPECTROSCOPY ANALÝZY SNAP A ROBWIN SPECTRUM FITTING ROUTINE“ (PDF).
^ Graf všech jader, který zahrnuje poločas a způsob rozpadu

[1] 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.

[2] Konkrétně od tepelný neutron štěpení U-235, např. v typickém nukleární reaktor.

[3] 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]. “

[4] Toto je nejtěžší nuklid s poločasem rozpadu nejméně čtyři roky předMoře nestability ".

[5] Vyjma těchto “klasicky stabilní "nuklidy s poločasy významně převyšujícími ²³²Th; např. zatímco ^{113 m}Cd má poločas pouze čtrnáct let, tedy ¹¹³Cd je téměř osm kvadrilion let.

[6] „ISUTOPICKÉ VÝSLEDKY PLUTONIA ZNAMENÝCH VZORKŮ POUŽITÍM KÓDU ANALÝZY SPECTROSCOPY ANALÝZY SNAP A ROBWIN SPECTRUM FITTING ROUTINE“ (PDF).

[7] Graf všech jader, který zahrnuje poločas a způsob rozpadu

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]