Plutonium-239

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 12. august 2021; checks kræver 5 redigeringer .

Plutonium-239

Navn, symbol

Plutonium-239, 239 Pu

Neutroner

145

Nuklidegenskaber

Atommasse

239.0521634(20) [1] a. spise.

massefejl

48 589,9(18) [1] k eV

Specifik bindingsenergi (pr. nukleon)

7 560.311(8) [1] keV

Halvt liv

2.411(3)⋅10 4 [2] år

Forfaldsprodukter

235 U

Forældreisotoper

239 Np ( β - )
239 Am ( ε )
243 Cm ( α )

Spin og paritet af kernen

1/2 + [2]

Decay kanal	Nedbrydningsenergi
α-henfald	5.24451(21) [ 1] MeV
SF

Tabel over nuklider

Mediefiler på Wikimedia Commons

Plutonium-239 ( eng. plutonium-239 ) er et radioaktivt nuklid af det kemiske grundstof plutonium med atomnummer 94 og massenummer 239. Det anses nogle gange for at være en del af den 4n + 3 radioaktive familie , kaldet actinium-serien (selvom dette serie anses normalt for at begynde med naturligt uran-235, som opstår under henfaldet af plutonium-239, som praktisk talt er fraværende i naturen). Den blev opdaget i 1941 af Glen Seaborg , J. Kennedy, Arthur Wahl og E. Segre [3] .

Det forekommer naturligt i ekstremt små mængder i uranmalm . Radiogent plutonium-239 dannes ud fra uran-238 under fangst af neutroner , der opstår ved spontan spaltning af uran ( 235 U og 238 U) og som et resultat af reaktioner (α, n) på lette grundstoffer, der udgør malme [4] ; en anden kilde til neutroner er kosmisk stråling [5] .

Aktiviteten af et gram af dette nuklid er ca. 2,3 GBq .

Dannelse og forfald

Plutonium-239 dannes som et resultat af følgende henfald:

β − -henfald af nuklid 239 Np (halveringstid er 2,356(3) [2] dage):

\mathrm {^{239}_{93}Np} \rightarrow \mathrm {^{239}_{94}Pu} +e^{-}+{\bar {\nu}}_{e};

e-capture med nuklid 239 Am (halveringstid er 11,9(1) [2] t):

\mathrm {^{239}_{95}Am} +e^{-}\rightarrow \mathrm {^{239}_{94}Pu} +{\bar {\nu}}_{e};

α-henfald af nuklidet 243 Cm (halveringstid er 29,1(1) [2] år):

\mathrm {^{243}_{96}Cm} \rightarrow \mathrm {^{239}_{94}Pu} +\mathrm {^{4}_{2}He} .

Nedbrydningen af plutonium-239 sker på følgende måder:

α-henfald i 235 U (sandsynlighed 100 % [2] , henfaldsenergi 5 244,51(21) keV [1] ):

\mathrm {^{239}_{94}Pu} \rightarrow \mathrm {^{235}_{92}U} +\mathrm {^{4}_{2}He} ;

energi af udsendte α-partikler

5 105,5 keV (i 11,94% af tilfældene); 5 144,3 keV (i 17,11% af tilfældene); 5 156,59 keV (i 70,77 % af tilfældene) [6] .

Spontan fission (sandsynlighed 3.1(6)⋅10 −10 %) [2] ;

Henter

Plutonium-239 dannes i enhver atomreaktor, der opererer på naturligt eller lavt beriget uran , der hovedsageligt indeholder 238 U -isotopen , når det fanger overskydende neutroner. I dette tilfælde finder følgende nukleare reaktioner sted:

$\mathrm {\hbox{n)) +{{}^{2}{}_{92}^{38}U}\højrepil \mathrm {{}^{2}{}_{92}^{39} U} \rightarrow \mathrm {{}^{2}{}_{93}^{39}Np} +e^{-}+{\bar {\nu}}_{e}$

$\mathrm {{}^{2}{}_{93}^{39}Np} \rightarrow \mathrm {{}^{2}{}_{94}^{39}Pu} +e^{-} +{\bar {\nu ))_{e}$ .

Til industriel adskillelse af plutonium-239 fra bestrålet nukleart brændsel anvendes Purex-processen [5] .

Isomerer

Den eneste kendte isomer 239m Pumed følgende egenskaber [2] :

Overskydende masse: 48981,5(18) keV
Excitationsenergi: 391.584(3) keV
Halveringstid: 193(4) ns
Spin og paritet af kernen: 7/2 −

Henfaldet af den isomere tilstand udføres ved isomer overgang til grundtilstanden. [2] .

Ansøgning

Plutonium-239 bruges [5] :

som nukleart brændsel i termiske og især hurtige neutron -atomreaktorer ;
i fremstillingen af atomvåben ( den kritiske masse for en blottet bold af metallisk 239 Pu er ca. 10 kg, for en bold i en vandreflektor ca. 5,2 kg [7] );
anvendes som udgangsmateriale til fremstilling af transplutonium-elementer .

Se også

Noter

↑ 1 2 3 4 5 Audi G. , Wapstra AH , Thibault C. AME2003-atommasseevalueringen (II). Tabeller, grafer og referencer (engelsk) // Kernefysik A . - 2003. - Bd. 729 . - s. 337-676 . - doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003 . - .
↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Audi G. , Bersillon O. , Blachot J. , Wapstra AH NUBASE-evalueringen af nukleare og henfaldsegenskaber // Nuclear Physics A . - 2003. - T. 729 . - S. 3-128 . - doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001 . - .
↑ Volkov V.A. , Vonsky E.V., Kuznetsova G.I. Fremragende kemikere i verden . - M . : Højere skole, 1991. - S. 407 . — 656 s.
↑ Milyukova M.S., Gusev N.I., Sentyurin I.G., Sklyarenko I.S. Analytisk kemi af plutonium. - M . : "Nauka", 1965. - S. 12. - 454 s. — (Analytisk kemi af grundstoffer). - 3400 eksemplarer.
↑ 1 2 3 Redaktion: Knunyants I.L. (Chiefred.). Kemisk encyklopædi: i 5 bind - M .: Bolshaya Rossiiskaya entsiklopediya, 1992. - T. 3. - S. 580-582. — 639 s. — 50.000 eksemplarer. - ISBN 5-85270-039-8.
↑ Egenskaber for 239 Pu på IAEA's websted (International Atomic Energy Agency) (utilgængeligt link)
↑ ED Clayton, ANOMALIES OF NUCLEAR CRITICALITY, REVISION 6 Arkiveret 24. september 2015 på Wayback Machine // Pacific Northwest Laboratory, februar 2010. side 79. "N. KRITIKALITETEN AF 239Pu-240Pu METALBLANDINGER": "Den kritiske masse for 239Pu metal er angivet som henholdsvis 5,2 og 10 kg for vandreflekterede og nøgne kugler."

Plutonium-239

Dannelse og forfald

Henter

Isomerer

Ansøgning

Se også

Noter

Links