Сколько нейтронов содержит изотоп урана

Сколько нейтронов содержит изотоп урана

Ученые считают, что уран появился вследствие взрывов сверхновых. Как известно, для нуклеосинтеза элементов, которые обладают массой больше железа, необходим мощный поток нейтронов, а он формируется исключительно в процессе взрыва сверхновой. Далее, конденсировавшись из образованного ею облака новых звездных систем, уран, находясь в протопланетном облаке и имея существенную массу, должен бы тонуть в глубинах планет. Однако, все совсем по-другому.
Уран является радиоактивным элементом. Процесс его распада сопряжен с выделением большого количества тепла. Ученые подсчитали, что если бы уран равномерно находится по всей толще планеты, даже с той незначительной концентрацией как на поверхности, то он выделял бы довольно много тепла. Кроме этого, его поток в процессе расходования урана должен угасать. Так как, данного явления не наблюдается, геологи уверенны, что как минимум 30% всего урана, а может быть, и весь он находится в земной коре, где его количество достигает 2,5∙10–4 %. Причины такого явление не известны.

Где добывают уран?

Месторождений урана на нашей планете довольно много. Наибольшее количество этого элемента сосредоточено в осадочных породах — углистых сланцах и фосфоритах: до 8∙10–3 и 2,5∙10–2 % соответственно. Вся земная кора вмещает в себя 1014 тонн урана, однако главной проблемой является его рассеянность и отсутствие крупных месторождений. Промышленным значением отличаются 15 минералов урана.

Распад изотопа урана

Согласно теории деления ядра, существует два механизма его деления. Первый связан с пороговым поглощением быстрых нейтронов. Для инициации деления у нейтрона должно быть большое количество энергии, свыше 1 МэВ для ядра главных изотопов — урана-238 и тория-232. Если энергии меньше, то поглощение нейтрона ураном-238 будет носить резонансный характер. Ведь у нейтрона с энергией 25 эВ в тысячи раз больше площадь сечения захвата. Таким образом, деления происходить не будет: уран-238 превратится в изотоп урана-239, имеющий период полураспада 23,54 минуты, после чего он станет нептунием-239. Последний в свою очередь, имея период полураспада 2,33 дня, станет долгоживущим плутонием-239, а торий-232 превратится в уран-233.
Ядро изотопа урана распадается тремя способами:

  • альфа-распад становится причиной выделения атома гелия, который состоит из пары протонов и пары нейтронов, — его называют альфа-частицей. Каким становится изотоп урана? Альфа-распад сопряжен с понижением количества положительно заряженных протонов в атоме на два. Таким образом, ядро, испустившее альфа-частицу, становится ядром элемента, отстоящего на две позиции ниже от нее в периодической системе Менделеева
  • бета-распад изотопа урана приводит к испусканию электрона. Следовательно, элемент передвигается на одну позицию вперед по периодической таблице. Фактически нейтрон становится протоном, излучая этот самый электрон
  • гамма-распад. При этом изотопы урана распадаются, излучая фотоны высоких энергий, которые называют гамма-лучами. Во время этого процесса ядро теряет часть энергии, однако химический элемент не видоизменяется.
Читайте также:  Soul calibur гостевые персонажи

Изотоп урана- 235

В составе природного урана присутствует лишь один изотоп, подходящий для изготовления ядра атомной бомбы или поддержания реакции в энергетическом реакторе. Объем обогащения по 235U в ядерном топливе для АЭС находится на уровне 2-4.5%, для оружейного применения – не менее 80%, а лучше 90%. На территории США 235U оружейного качества обогащают до 93.5%, но максимальный уровень обогащения такого урана составляет 97.65%. Его применяют в реакторах для нужд военно-морского флота.
Высокообогащенный 235U имеет в своем составе 1.5-2.0% 234U. Показатель интенсивности спонтанного деления 235U составляет 0.16 делений/с*кг. Чистая масса 235U весом 60 килограмм выдает лишь 9.6 делений/с. Таким образом, пушечная схема является довольно простой в исполнении.
Показатель удельной активности 235U составляет 2.1 микрокюри/г.

Изотоп урана 238

Несмотря на то, что уран-238 нельзя применять в качестве первичного делящегося материала, вследствие высокой энергии его нейтронов, он все же занимает не последнее место в ядерной отрасли. Обладая высоким уровнем плотности и атомным весом, 238U подходит для создания из него оболочек заряда/рефлектора в устройствах синтеза и деления.
Его способность делится быстрыми нейтронами, повышает энерговыход заряда: в какой-то мере, вследствие размножения отраженных нейтронов; прямо в процессе деления ядер оболочки быстрыми нейтронами (при синтезе). Около 40% нейтронов, полученных в процессе деления, а также все нейтроны синтеза имеют достаточную для деления 238U энергию.
238U обладает в 35 раз более высокой интенсивностью спонтанного деления, в сравнении с 235U, 5.51 делений/с*кг. По этой причине его нельзя использовать как оболочку заряда/рефлектора в пушечных бомбах, ибо подходящий вес на уровне 200-300 кг, создает крайне высокий нейтронный фон.
Чистый 238U обладает удельной радиоактивностью 0.333 микрокюри/г. Довольно важной сферой использования данного изотопа можно назвать создание 239Pu. Радиоактивный изотоп урана превращается в плутоний вследствие нескольких реакций, которые начинаются после захвата атомом 238U нейтрона. Любой вид реакторного топлива, в составе которого содержится природный или частично обогащенный по 235-му изотопу уран, по окончанию топливного цикла имеет в своем составе небольшое количество плутония.

Читайте также:  Как открыть браузер на телевизоре samsung

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Изотопы урана" в других словарях:

ИЗОТОПЫ — (от изо. и греческого topos место), разновидности химических элементов, у которых ядра атомов (нуклидов) отличаются числом нейтронов, но содержат одинаковое число протонов и поэтому занимают одно и то же место в периодической системе химических … Современная энциклопедия

Изотопы нептуния — Изотопы нептуния разновидности атомов (и ядер) химического элемента нептуния, имеющие разное содержание нейтронов в ядре. Таблица изотопов нептуния Символ нуклида Z(p) N(n) Масса изотопа[1] (а. е. м.) … Википедия

Изотопы — (от изо. и греческого topos место), разновидности химических элементов, у которых ядра атомов (нуклидов) отличаются числом нейтронов, но содержат одинаковое число протонов и поэтому занимают одно и то же место в периодической системе химических … Иллюстрированный энциклопедический словарь

изотопы — ов; мн. (ед. изотоп, а; м.). [от греч. isos равный и topos место] Спец. Разновидности одного и того же химического элемента, различающиеся массой атомов. Радиоактивные изотопы. Изотопы урана. ◁ Изотопный, ая, ое. И. индикатор. * * * изотопы (от… … Энциклопедический словарь

изотопы — ов; мн. (ед. изото/п, а; м.) (от греч. ísos равный и tópos место); спец. см. тж. изотопный Разновидности одного и того же химического элемента, различающиеся массой атомов. Радиоактивные изотопы. Изотопы урана … Словарь многих выражений

ИЗОТОПЫ — разновидности данного хим. элемента, различающиеся по массе ядер. Обладая одинаковыми зарядами ядер Z, но различаясь числом нейтронов, И. имеют одинаковое строение электронных оболочек, т. е. очень близкие хим. св ва, и занимают одно и то же… … Физическая энциклопедия

ИЗОТОПЫ СВИНЦА В ГЕОЛОГИИ — природный свинец представляет собой смесь четырех стабильных изотопов с массами 204, 206, 207 и 208. Полагают, что первый из них нерадиогенного происхождения, так как он не накапливается с течением времени. Рb206, Рb207, Рb208 радиогенные изотопы … Геологическая энциклопедия

Читайте также:  Error 4205 generic при запуске мафии

Изотопы — Ядерная физика … Википедия

Изотопы астата — разновидности атомов (и ядер) химического элемента астата, имеющие разное содержание нейтронов в ядре. В настоящее время известны более 20 изотопов и 2 изомера астата с массовыми числами от 200 до 219. Радиоактивные свойства некоторых изотопов… … Википедия

Изотопы гелия — разновидности атомов (и ядер) химического элемента гелия, имеющие разное содержание нейтронов в ядре. Всего известно на данный момент времени 8 изотопов, но только два из них стабильны. Природный гелий состоит из двух стабильных изотопов: 4He… … Википедия

Ссылка на основную публикацию
Системная плата ecs mcp61m m3
Средняя цена по России, руб: 3 877 Общие характеристики Производитель Фирма, которая произвела данную материнскую плату. ECS Форм-фактор Форм-фактор –...
Самые популярные модели в инстаграм
К ендалл Дженнер в этом году не было среди ангелов на Victoria’s Secret Fashion Show и не зря! Мало того,...
Самодельная подставка для ноутбука с охлаждением
Всем добрый вечер! Сегодня я снова пишу в Блог а не в Бортовой Журнал машины, лишь потому, что с машиной...
Системное администрирование windows 10
Наверняка вы уже слышали, что сегодня официально выходит Windows 10 Creators Update. В этой статье мы решили быть на шаг...
Adblock detector