kolme luonnossa esiintyvää isotooppia, kolme reaktoreissa tuotettua

Luonnonuraani koostuu pääasiassa uraani-238: sta, jossa on 0,7% uraani-235: tä ja pieni määrä isotooppia 234. Reaktoreissa valmistetaan myös kolmea isotooppia, uraani-236: ta, 233: A ja 232: ta uraani-235: stä ja toriumista. Nämä kolme luonnollista isotooppia ja nämä kolme keinotekoista isotooppia ovat alfa emitters

uraanin radioaktiivisten ominaisuuksien vertailu
tämän taulukon uraanin tärkeimpien isotooppien elinikä on uraani 232: ta lukuun ottamatta erittäin pitkä. Kaikki ovat alfasäteilijöitä, joiden energiamäärä on 4-5 MeV. Taulukon vasemmassa sarakkeessa näkyy kuitenkin matalaenergisen gammasäteilyn ja harvinaisten hajoavien beetojen esiintyminen. Erityiset toiminnot (1 grammaan vähennetyt toiminnot) ovat kääntäen verrannollisia puoliintumisaikoihin.
ANL/uraani fact sheet

kolme luonnossa esiintyvää isotooppia

uraani 238, joka yksin muodostaa 99,3% luonnonuraanista, on pitkäikäisin: sen ajanjakso on 4,5 miljardia vuotta, suunnilleen maapallon ikä. Se ei ole kovin radioaktiivista. Sen hyvin pitkä jakso kertoo, että sitä esiintyy edelleen maankuoressa. Tämän ytimen aiheuttama neutronisieppaus johtaa fissiilin plutonium-239: n muodostumiseen reaktorissa. Tuskin fissiiliä, U-238 edistää reaktorien toimintaa ja sähkön tuotantoa tämän plutoniumin avulla. Tämä vaikuttava fissioenergian potentiaali on edelleen suurelta osin hyödyntämättä. Neljännen sukupolven hyötöreaktoreiden tarkoituksena on palauttaa tämä fantastinen potentiaali.
uraani 235, joka on ainoa olemassa oleva fissiiliydin, joka löytyy luonnonuraanista, käytetään ydinpolttoaineena reaktoreissa ja ydinaseiden räjähteenä. Tämä erittäin harvinainen isotooppi, jonka pitoisuus luonnonuraanissa on 0,7%, on siten erittäin strateginen ja himoittu materiaali. Sen hyvin pitkä jakso, 700 miljoonaa vuotta, on kuitenkin 6,5 kertaa lyhyempi kuin isotoopin 238. Maan muodostumisen aikaan U-235 oli 85 kertaa runsaampi. Tänään havaittu 0,7% on kalpea jäännös tästä aiemmasta runsaudesta. Jos ihmiset olisivat olleet läsnä maapallon alussa, heidän ei olisi tarvinnut rikastaa uraania atomipommien valmistamiseksi tai reaktoreidensa käyttämiseksi!
uraani 234 on uraani-238: n ensimmäinen pitkäikäinen jälkeläinen. Luonnollisessa uraaninäytteessä nämä ytimet esiintyvät uraani-238-filiaation radioaktiivisen tasapainon muuttumattomissa suhteissa suhteessa yksi uraani – 234-atomi 18 800 uraani-238-atomiin, joten nämä kaksi isotooppia osallistuvat yhtä lailla uraanin säteilyyn.

isotooppien 236, 233 ja 232
uraanin isotoopit 236, 233 ja 232 muodostuvat reaktoreissa neutronien sieppauksista, joita ei seuraa fissio. Uraani-236: ta muodostuu uraani-235: n ytimen tekemällä yksinkertaisella säteilykaappauksella toisin kuin fissiota aiheuttavia sieppauksia. Uraani-233: sta muodostuu samanlainen luonnollisen toriumin ytimen sieppaus, jota seuraa kaksi radioaktiivista muunnosta. Uraani-233 on itse fissiiliä. Reaktorin neutronivirtaan alistettuna se fissioituu, mutta muuttuu harvemmin uraani-232: ksi spesifisen sieppausreaktion (n, 2n) avulla, joka laukaisee kahden neutronien karkotuksen.
IN2P3

kolme keinotekoista isotooppia

uraani 236 muodostuu ydinpolttoaineessa uraani 235: stä neutronikaappausten jälkeen, jotka eivät aiheuttaneet fissiota. Tämän isotoopin esiintyminen uraaninäytteessä tarkoittaa, että näyte on joutunut reaktoriin.
uraani 233 on fissiili ydin, jota ei esiinny luonnostaan, kuten plutonium 239, jota se on lähellä tuotantotapansa vuoksi. Sitä valmistetaan neutronisieppauksella toriumia sisältävissä reaktoreissa. Nopea neutronien ja hidas neutronien fissiota tämä ydin on joitakin mielenkiintoisia ominaisuuksia energiantuotannon. Toriumia ja uraani-233: A käyttävät reaktorit ovat yksi harkituista vaihtoehdoista tuleville neljännen sukupolven reaktoreille.
uraani-232 on sivutuote torium-ja uraani-233-vaahdoilla käyvissä reaktoreissa. Tämän isotoopin muodostuminen johtuu uraani-233: n spesifisestä neutronisieppauksesta, joka aiheuttaa kahden neutronien sinkoutumisen. Uraani 232: n aika on suhteellisen lyhyt, 68.9 vuotta, mutta erityisesti sen radioaktiivinen filiaatio tuottaa jälkeläisen, tallium 208: n, joka lähettää 2,6 MeV: n gammasäteitä, jotka ovat hyvin energisiä ja erittäin läpitunkevia. Nämä voimakkaat säteilyt tekevät uraani-232: n saastuttaman halkeamiskelpoisen uraani-233: n käsittelystä paljon vaarallisempaa kuin tavanomaiset uraani-235: n tai plutonium-239: n polttoaineet. Ne estävät halkeamiskelpoisesta uraanista valmistettujen pommien leviämisen.
pääsy ranskankieliselle sivulle.