Drei natürlich vorkommende Isotope, drei in Reaktoren hergestellt

Natürliches Uran besteht hauptsächlich aus Uran-238 mit 0,7% Uran-235 und einer kleinen Menge Isotop 234. Drei Isotope, Uran 236, 233 und 232, werden ebenfalls von Reaktoren aus Uran-235 und Thorium hergestellt. Diese drei natürlichen Isotope und diese drei künstlichen Isotope sind alpha Emitter

Vergleich der radioaktiven Eigenschaften von Uranisotopen
Die in dieser Tabelle enthaltenen Hauptisotope von Uran haben mit Ausnahme von Uran 232 eine extrem lange Lebensdauer. Alle sind Alpha-Emitter von 4 bis 5 MeV Energie. Die linken Spalten der Tabelle zeigen jedoch das Vorhandensein einer niederenergetischen Gammastrahlung und seltener Beta-Zerfälle. Spezifische Aktivitäten (auf 1 Gramm reduzierte Aktivitäten) sind umgekehrt proportional zu den Halbwertszeiten.
ANL/Uranium fact sheet

Drei natürlich vorkommende Isotope

Uran 238, das allein 99,3% des natürlichen Urans ausmacht, hat die längste Lebensdauer: Seine Periode beträgt 4,5 Milliarden Jahre, etwa das Alter der Erde. Es ist nicht sehr radioaktiv. Seine sehr lange Zeit sagt, dass es immer noch in der Erdkruste vorhanden ist. Der Neutroneneinfang durch diesen Kern führt zur Bildung von spaltbarem Plutonium-239 in einem Reaktor. U-238 ist kaum spaltbar und trägt durch dieses Plutonium zum Betrieb von Reaktoren und zur Stromerzeugung bei. Dieses beeindruckende Potenzial der Spaltenergie bleibt noch weitgehend ungenutzt. Der Zweck der Züchterreaktoren der vierten Generation ist es, dieses fantastische Potenzial wiederzugewinnen.Uran 235, der einzige in natürlichem Uran vorkommende spaltbare Kern, wird als Kernbrennstoff in Reaktoren und als Sprengstoff für Atomwaffen verwendet. Dieses sehr seltene Isotop, das in einer Konzentration von 0, 7% in natürlichem Uran vorliegt, ist daher ein hochstrategisches und begehrtes Material. Seine sehr lange Periode, 700 Millionen Jahre, ist jedoch 6, 5-mal kürzer als das Isotop 238. Zum Zeitpunkt der Entstehung der Erde war U-235 85-mal häufiger. Die heute beobachteten 0,7% sind ein blasser Rest dieser vergangenen Fülle. Wenn Menschen am Anfang der Erde anwesend gewesen wären, hätten sie kein Uran anreichern müssen, um Atombomben zu bauen oder ihre Reaktoren zu betreiben!
Uran 234 ist der erste langlebige Nachkomme von Uran-238. In einer natürlichen Uranprobe sind diese Kerne in den unveränderlichen Anteilen des radioaktiven Gleichgewichts der Uran-238-Filiation in einem Verhältnis von einem Atom Uran-234 zu 18 800 Atomen Uran-238 vorhanden, so dass die beiden Isotope gleichermaßen zu den von Uran emittierten Strahlungen beitragen.

Bildung der Isotope 236, 233 und 232
Die Isotope 236, 233 und 232 von Uran werden in Reaktoren aus Einfängen von Neutronen gebildet, denen keine Spaltung folgt. Uran-236 wird durch einen einfachen Strahlungseinfang durch einen Kern aus Uran-235 gebildet, im Gegensatz zu Einfängen, die eine Spaltung verursachen. Uran-233 wird durch einen ähnlichen Einfang eines natürlichen Thoriumkerns gebildet, gefolgt von zwei radioaktiven Umwandlungen. Uran 233 ist selbst spaltbar. Dem Fluss von Neutronen aus einem Reaktor unterworfen, wird es gespalten, wird jedoch seltener durch eine Reaktion des spezifischen Einfangens (n, 2n), die den Ausstoß von zwei Neutronen auslöst, zu Uran 232.
IN2P3

Drei künstliche Isotope

Uran 236 wird im Kernbrennstoff aus Uran 235 gebildet, nachdem Neutronen eingefangen wurden, die keine Spaltung verursacht haben. Das Vorhandensein dieses Isotops in einer Uranprobe bedeutet, dass die Probe in einem Reaktor war.Uran 233 ist ein spaltbarer Kern, der natürlich nicht existiert, wie Plutonium 239, dem es durch seine Produktionsweise nahe kommt. Es wird durch Neutroneneinfang in thoriumhaltigen Reaktoren hergestellt. Dieser Kern, der durch schnelle und langsame Neutronen spaltbar ist, weist einige interessante Merkmale für die Energieerzeugung auf. Reaktoren mit Thorium und Uran-233 sind eine der Optionen, die für die zukünftigen Reaktoren der vierten Generation in Betracht gezogen werden.
Uran 232 ist ein Nebenprodukt der Reaktoren mit Thorium und Uran 233 Foels. Die Bildung dieses Isotops resultiert aus dem spezifischen Neutroneneinfang durch Uran 233, der den Ausstoß von zwei Neutronen verursacht. Uran 232 hat eine relativ kurze Periode von 68.9 Jahre, aber vor allem seine radioaktive Filiation erzeugt einen Nachkommen, Thallium 208, der Gammastrahlen von 2, 6 MeV emittiert, die sehr energiereich und stark durchdringend sind. Diese intensiven Strahlungen machen den Umgang mit spaltbarem Uran-233, das mit Uran 232 kontaminiert ist, weitaus gefährlicher als herkömmliche Uran-235- oder Plutonium-239-Brennstoffe. Sie stellen ein Hindernis für die Verbreitung von Bomben aus diesem spaltbaren Uran dar.
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