Uranium 238

Generel

Symbol	238 92U
Neutroner	146
Protoner	92

Fysiske data

Naturlig tilstedeværelse	99,2742%
Halvt liv	4.468 8 Ga
Atommasse	238.0507826 u
Spin	0 +

Nøgledata

Opløsning	Produkt	Energi ( MeV )
a	Th 234	4.270

Den uran-238 , betegnet 238 U , er isotop af uran som massetal er lig med 238: dens atomkerne har 92 protoner og 146 neutroner med en tur 0+ til en atommasse af 238,0507826 u . Det er kendetegnet ved en masse overskud af 47.303.664 ± 1980 eV / c 2 og en nuklear bindingsenergi af 1 754,67 MeV . Dens naturlige overfloder 99,2742%, resten af det naturlige uran (0,7258%) bestående af uran 235 (0,7202%) og uran 234 (0,0055%).

Et gram uran 238 har en radioaktivitet på 12.434 Bq .

Et kilo ren 238 U- isotop er stedet for 6,71 spontane fissioner pr. Sekund.

Det er svagt radioaktivt og henfalder til thorium 234 ved α-radioaktivitet med en halveringstid på 4.4688 milliarder år eller 1.410 25 × 10 17 sekunder og en henfaldsenergi på 4.270 M eV .

Det forarmede uran består af uran-238 næsten rent, mens det berigede uran har et højere indhold af uran 235. Det oparbejdede uran består i det væsentlige af uran-238, men med en betydelig andel af uran-236, og det, mere generelt, af alle isotoper, der spænder fra uran 232 til uran 238 undtagen uran 237.

Uranium-238 er en frugtbar isotop, da den giver en fissil isotop - i dette tilfælde plutonium 239 - ved at fange en neutron og to nedbrydning β - efter hinanden med henholdsvis perioder på 1407 sekunder 2.356 dage:

{\ displaystyle \ mathrm {^ {1} _ {0} n + {} _ {\ 92} ^ {238} U \ til {} _ {\ 92} ^ {239} U \ {\ xrightarrow [{23.45 \ min}] {\ beta ^ {-} \ 1,265 \ MeV}} \ _ {\ 93} ^ {239} Np \ {\ xrightarrow [{2,3565 \ dage}] {\ beta ^ {-} \ 0.722 \ MeV}} \ _ {\ 94} ^ {239} Pu}}

Denne reaktion udføres i atomreaktorer, som gør det muligt at gøre en del af uran 238- fissilt ved at omdanne det til fissilt 239 plutonium . Denne proces bruges især i opdrætterreaktorer , der er designet nøjagtigt til at generere deres eget fissile nukleare brændsel fra frugtbare materialer, idet uran 235 naturligt er meget knappe.

Naturlig henfaldskæde

Visse nuklider i uran 238's primære nedbrydningskæde har mindretalsfald, ikke vist. Hovedkæden er:

${\ displaystyle \ mathrm {{} _ {\ 92} ^ {238} U {\ xrightarrow [{4,468 \ times 10 ^ {9} \ a}] {\ alpha}} {} _ {\ 90} ^ {234 } Th {\ xrightarrow [{24,1 \ j}] {\ beta ^ {-} \}} {} _ {\ 91} ^ {234m} Pa {\ begin {Bmatrix} {{\ xrightarrow [{1, 17 \ min}] {0.16 \%}} {} _ {\ 91} ^ {234} Pa {\ xrightarrow [{6,7 \ h}] {\ beta ^ {-} \}}} \\ {\ xrightarrow [{1.17 \ min}] {99.84 \% \ beta ^ {-} \}} \ end {Bmatrix}} {} _ {\ 92} ^ {234} U {\ xrightarrow [{2.445 \ times 10 ^ { 5} \ a}] {\ alpha}} {} _ {\ 90} ^ {230} Th {\ xrightarrow [{7,7 \ times 10 ^ {4} \ a}] {\ alpha}} {} _ {\ 88} ^ {226} Ra {\ xrightarrow [{1600 \ a}] {\ alpha}} {} _ {\ 86} ^ {222} Rn}}$

${\ displaystyle \ mathrm {{} _ {\ 86} ^ {222} Rn {\ xrightarrow [{3.8235 \ j}] {\ alpha}} {} _ {\ 84} ^ {218} Po {\ xrightarrow [{ 3.05 \ min}] {\ alpha}} {} _ {\ 82} ^ {214} Pb {\ xrightarrow [{26.8 \ min}] {\ beta ^ {-} \}} {} _ {\ 83} ^ {214} Bi {\ xrightarrow [{19.9 \ min}] {\ beta ^ {-} \}} {} _ {\ 84} ^ {214} Po {\ xrightarrow [{16, 37 \ ms}] {\ alfa}} {} _ {\ 82} ^ {210} Pb {\ xrightarrow [{22.26 \ a}] {\ beta ^ {-} \}} {} _ {\ 83} ^ {210} Bi {\ xrightarrow [{5,013 \ j}] {\ beta ^ {-} \}} {} _ {\ 84} ^ {210} Po {\ xrightarrow [{138,38 \ j}] {\ alpha}} {} _ { \ 82} ^ {206} Pb}}$

Uranium 238 har også andre henfaldstilstande : 5,45 × 10 −7 spontane fissioner og 2,2 × 10 −8 dobbeltbeta henfald ved α henfald.

Udbytte	Nuklider
100,044%	206 Pb
1,89 × 10 −6 %	205 TL
2,6 × 10 −9 %	208 Pb
1,7 × 10 −28 %	160 Dy
1,1 × 10 −32 %	140 Dette
ukendt	172 Yb, 176 Hf, 152 Sm, 180 Hf, 156 Gd, 168 Er, 164 Dy

Noter og referencer

Produktionen af militær plutonium i kraftreaktorer er meget ubelejlig, fordi det producerede plutonium indeholder for høj andel af plutonium 240. Plutonium til militær brug produceres i dedikerede reaktorer, hvor opholdet af målbrændstoffet er begrænset, idet produktionsisotoper med rang højere end 239. jf. rapporten udarbejdet af parlamentskontoret til evaluering af videnskabelige og teknologiske valg under diskussionerne omkring Bataille-loven
Praktisk vejledning Radionuklider og strålingsbeskyttelse , D. Delacroix, JP Guerre og P. Leblanc.
" Isotopdata for Uranium238 i det periodiske system " på www.periodictable.com (adgang til 2. december 2015 )