Плутоний-241

Плутоний-241, ²⁴¹ Pu
Общий
Символ	²⁴¹ Pu
Имена	плутоний-241, Pu-241
Протоны	94
Нейтронов	147
Данные о нуклидах
Природное изобилие	0 (Искусственный)
Период полураспада	14 лет
Продукты распада	²⁴¹ утра
Изотопная масса	241,057 ед.
Режимы распада
Режим распада	Энергия распада ( МэВ )
β−	0,0208 ^[1]
Изотопы плутония Полная таблица нуклидов

Плутоний-241 ( ²⁴¹ Pu, Pu-241) представляет собой изотоп из плутония образуется , когда плутоний-240 захватывает нейтроны . Как и все изотопы плутония (но особенно ²³⁹ Pu), ²⁴¹ Pu является делящимся , с поглощением нейтронов сечением около 1/3 больше , чем ²³⁹ Pu, и аналогичной вероятности делящихся на поглощении нейтронов, около 73%. В случае отсутствия деления при захвате нейтронов образуется плутоний-242.. В общем, изотопы с нечетным числом нейтронов с большей вероятностью поглотят нейтрон и с большей вероятностью будут делиться при поглощении нейтронов, чем изотопы с четным числом нейтронов.

Распад до америция [ править ]

Актиниды и продукты деления по периоду полураспада v т е
Актиниды ^[2] по цепочке распада				Период полураспада ( а )	Продукты деления из ²³⁵ U по доходности ^[3]
4 п	4 п +1	4 п +2	4 п +3		Продукты деления из ²³⁵ U по доходности ^[3]
4 п	4 п +1	4 п +2	4 п +3			4,5–7%	0,04–1,25%	<0,001%
²²⁸ Ра^№				4–6 а	†		¹⁵⁵ Eu^þ
²⁴⁴ см^ƒ	²⁴¹ Pu^ƒ	²⁵⁰ кф	²²⁷ Ас^№	10–29 а		⁹⁰ Sr	⁸⁵ кр	^113м кд^þ
²³² U^ƒ		²³⁸ Pu^ƒ	²⁴³ см^ƒ	29–97 а		¹³⁷ Cs	¹⁵¹ см^þ	^{121 м} Sn
²⁴⁸ кн^[4]	²⁴⁹ Cf^ƒ	^242m Am^ƒ		141–351 а	Никакие продукты деления не имеют период полураспада в диапазоне 100–210 тыс. Лет.
	²⁴¹ Am^ƒ		²⁵¹ Cf^ƒ^[5]	430–900 а
		²²⁶ Ra^№	²⁴⁷ Bk	1,3–1,6 тыс. Лет назад
²⁴⁰ Pu	²²⁹ Чт	²⁴⁶ см^ƒ	²⁴³ Am^ƒ	4,7–7,4 тыс. Лет
	²⁴⁵ см^ƒ	²⁵⁰ см		8,3–8,5 тыс. Лет
			²³⁹ Pu^ƒ	24,1 тыс. Лет назад
		²³⁰ Чт^№	²³¹ Па^№	32–76 тыс. Лет назад
²³⁶ Np^ƒ	²³³ U^ƒ	²³⁴ У^№		150–250 тыс. Лет назад	‡	⁹⁹ Tc^₡	¹²⁶ Sn
²⁴⁸ см		²⁴² Pu		327–375 тыс. Лет назад			⁷⁹ Se^₡
				1,53 млн лет		⁹³ Zr
	²³⁷ Np^ƒ			2,1–6,5 млн лет		¹³⁵ Cs^₡	¹⁰⁷ Pd
²³⁶ U			²⁴⁷ см^ƒ	15–24 млн лет			¹²⁹ I^₡
²⁴⁴ Pu				80 млн лет	... ни более 15,7 млн лет ^[6]
²³² Чт^№		²³⁸ У^№	²³⁵ U^ƒ№	0,7–14,1 млрд лет	... ни более 15,7 млн лет ^[6]
Легенда для верхнего индекса символов ₡ имеет тепловой захват нейтронов поперечного сечение в диапазоне 8-50 барн ƒ делящегося м метастабильного изомер № прежде всего в природе радиоактивных материалов (NORM) þ нейтронных яда (захват тепловых нейтронов поперечного сечения больше , чем 3k барн) † диапазон 4–97 a: Средноживущий продукт деления ‡ более 200 тыс. Лет назад : Долгоживущий продукт деления

Период полураспада ²⁴¹ Pu составляет 14 лет, что соответствует распаду около 5% ядер ²⁴¹ Pu за период в один год. В более отработавшего топлива ядерного ожидания перед переработкой , тем больше ²⁴¹ Pu распадается на америций-241 , который является nonfissile (хотя расщепляющийся с помощью быстрых нейтронов ) и альфа - излучатель с периодом полураспада 432 лет; ²⁴¹ Am является основным вкладчиком в радиоактивности в ядерных отходов в масштабе сотен или тысяч лет.

Америций имеет более низкую валентность и меньшую электроотрицательность, чем плутоний, нептуний или уран , поэтому в большинстве случаев ядерной переработки Am имеет тенденцию фракционироваться не с U, Np или Pu, а с щелочными продуктами деления : лантаноидами , стронцием , цезием , барием , иттрием и т. Д. и поэтому не перерабатывается в ядерное топливо, если не предпринимаются особые усилия.

В тепловом реакторе , ²⁴¹ Am захватывает нейтрон , чтобы стать америций -242, который быстро становится кюрий -242 (или, 17.3% времени, ²⁴² Pu) с помощью бета - распада . И ²⁴² Cm, и ²⁴² Pu с гораздо меньшей вероятностью поглотят нейтрон и даже с меньшей вероятностью будут делиться; однако ²⁴² Cm недолговечен (период полураспада 160 дней) и почти всегда подвергается альфа-распаду до 238 Pu, а не захватывает другой нейтрон. Короче говоря, ²⁴¹ Am должен поглотить два нейтрона, прежде чем снова станет делящимся. изотоп.

Ссылки [ править ]

^ Таблица радионуклеидов Pu-241, Национальная лаборатория Анри Беккереля
^ Плюс радий (элемент 88). Хотя на самом деле он является субактинидом, он непосредственно предшествует актинию (89) и следует за трехэлементным промежутком нестабильности после полония (84), где нет нуклидов с периодом полураспада не менее четырех лет (самый долгоживущий нуклид в промежутке - радон-222 с периодом полураспада менее четырех суток ). Самый долгоживущий изотоп радия, 1600 лет, поэтому заслуживает включения этого элемента в этот список.
^ В частности, отделения U-235 тепловыми нейтронами , например, в типичном ядерном реакторе .
^ Milsted, J .; Фридман, AM; Стивенс, CM (1965). «Альфа-период полураспада берклия-247; новый долгоживущий изомер берклия-248». Ядерная физика . 71 (2): 299. Bibcode : 1965NucPh..71..299M . DOI : 10.1016 / 0029-5582 (65) 90719-4 .
«Изотопные анализы выявили вид с массой 248 в постоянной численности в трех образцах, проанализированных в течение примерно 10 месяцев. Это было приписано изомеру Bk ²⁴⁸ с периодом полураспада более 9 [лет]. Рост Cf не наблюдался. ²⁴⁸ , и нижний предел для β ^- периода полураспада может быть установлен на уровне примерно 10 ⁴ [лет]. Альфа-активность, связанная с новым изомером, не обнаружена; период полураспада альфа, вероятно, превышает 300 [лет] ]. "
^ Это самый тяжелый нуклид с периодом полураспада не менее четырех лет до " моря нестабильности ".
^ Исключая " классически стабильные " нуклиды с периодом полураспада, значительно превышающим²³² Th; например, в то время как^113m Cd имеет период полураспада всего четырнадцать лет, период полураспада¹¹³ Cd составляет почти восемь квадриллионов лет.

[1] Таблица радионуклеидов Pu-241, Национальная лаборатория Анри Беккереля

[2] Плюс радий (элемент 88). Хотя на самом деле он является субактинидом, он непосредственно предшествует актинию (89) и следует за трехэлементным промежутком нестабильности после полония (84), где нет нуклидов с периодом полураспада не менее четырех лет (самый долгоживущий нуклид в промежутке - радон-222 с периодом полураспада менее четырех суток ). Самый долгоживущий изотоп радия, 1600 лет, поэтому заслуживает включения этого элемента в этот список.

[3] ^ В частности, отделения U-235 тепловыми нейтронами , например, в типичном ядерном реакторе .

[4] Milsted, J .; Фридман, AM; Стивенс, CM (1965). «Альфа-период полураспада берклия-247; новый долгоживущий изомер берклия-248». Ядерная физика . 71 (2): 299. Bibcode : 1965NucPh..71..299M . DOI : 10.1016 / 0029-5582 (65) 90719-4 .
«Изотопные анализы выявили вид с массой 248 в постоянной численности в трех образцах, проанализированных в течение примерно 10 месяцев. Это было приписано изомеру Bk ²⁴⁸ с периодом полураспада более 9 [лет]. Рост Cf не наблюдался. ²⁴⁸ , и нижний предел для β ^- периода полураспада может быть установлен на уровне примерно 10 ⁴ [лет]. Альфа-активность, связанная с новым изомером, не обнаружена; период полураспада альфа, вероятно, превышает 300 [лет] ]. "

[5] Это самый тяжелый нуклид с периодом полураспада не менее четырех лет до " моря нестабильности ".

[6] Исключая " классически стабильные " нуклиды с периодом полураспада, значительно превышающим²³² Th; например, в то время как^113m Cd имеет период полураспада всего четырнадцать лет, период полураспада¹¹³ Cd составляет почти восемь квадриллионов лет.

[1]