플루토늄-241
Plutonium-241 |
| 일반 | |
|---|---|
| 기호. | 241푸 |
| 이름 | 플루토늄-241, Pu-241 |
| 양성자 (Z) | 94 |
| 중성자 (N) | 147 |
| 핵종 데이터 | |
| 자연 풍족도 | 0(인공) |
| 반감기 (t1/2) | 14년 |
| 동위원소 질량 | 241.057 Da |
| 부패 제품 | 241암 |
| 붕괴 모드 | |
| 붕괴 모드 | 붕괴 에너지(MeV) |
| β− | 0.0208 [1] |
| 플루토늄 동위 원소 핵종 전체 표 | |
플루토늄-241(241Pu 또는 Pu-241)은 플루토늄-240이 중성자를 포획할 때 형성되는 플루토늄의 동위원소이다.다른 플루토늄 동위원소(특히 Pu)와 마찬가지로 Pu는 핵분열성이며 중성자 흡수 단면은 Pu의 약 1/3이며 중성자 흡수 시 유사한 파열의 확률은 약 73%이다.비분열 사례에서 중성자 포획은 플루토늄-242를 생성한다.일반적으로 중성자 수가 홀수인 동위원소는 짝수인 동위원소보다 중성자를 흡수할 가능성이 높고 중성자 흡수 시 핵분열을 겪을 가능성이 높다.
아메리슘으로의 붕괴
| 붕괴사슬에 의한 액티니드[2] | 반감기 범위(a) | 수율에 의한[3] U의 핵분열 생성물 | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 4n | 4n + 1 | 4n + 2 | 4n + 3 | 4.5–7% | 0.04–1.25% | 0.001% 미만 | ||
| 228라№ | 4 ~ 6 a | 155에우þ | ||||||
| 244Cmƒ | 241푸ƒ | 250Cf | 227AC№ | 10 ~ 29 a | 90시르 | 85Kr | 113mCDþ | |
| 232Uƒ | 238푸ƒ | 243Cmƒ | 29~97 a | 137Cs | 151SMþ | 121m스니 | ||
| 248Bk[4] | 249Cfƒ | 242m암ƒ | 141 ~ 351 a | 어떤 핵분열 생성물도 100a~210ka의 반감기를 가지고 있지 않다... | ||||
| 241암ƒ | 251Cfƒ[5] | 430~900 a | ||||||
| 226라№ | 247Bk | 1.3~1.6ka | ||||||
| 240푸 | 229Th(Th) | 246Cmƒ | 243암ƒ | 4.7~7.4ka | ||||
| 245Cmƒ | 250Cm | 8.3~8.5ka | ||||||
| 239푸ƒ | 24.1ka | |||||||
| 230Th№(Th) | 231빠№ | 32~76ka | ||||||
| 236Npƒ | 233Uƒ | 234U№ | 150~250ka | 99Tc₡ | 126스니 | |||
| 248Cm | 242푸 | 327 ~ 375 ka | 79세₡ | |||||
| 1.53 Ma | 93Zr | |||||||
| 237Npƒ | 2.1 ~ 6.5 Ma | 135Cs₡ | 107PD | |||||
| 236U | 247Cmƒ | 15 ~ 24 Ma | 129나₡ | |||||
| 244푸 | 80 Ma | ...15.7 Ma[6] 이상 | ||||||
| 232Th№(Th) | 238U№ | 235Uƒ№ | 0.7~14.1 Ga | |||||
241Pu의 반감기는 14년이며, 이는 1년 동안 Pu 핵의 약 5%가 붕괴되는 것에 해당한다.핵연료가 재처리되기 전에 오래 대기할수록, Pu는 핵분열성이 없고(빠른 중성자에 의해 핵분열이 가능하지만) 432년의 반감기를 가진 알파 방출체인 아메리슘-241로 분해된다. Am은 수백 년 또는 수천 년 규모의 핵폐기물 방사능의 주요 원인이다.
아메리슘은 플루토늄, 넵투늄, 우라늄보다 원자가가 낮고 전기음성도가 낮기 때문에 대부분의 핵 재처리에서 Am은 U, Np, Pu가 아닌 알칼리성 핵분열 생성물인 란탄화물, 스트론튬, 세슘, 바륨, 이트륨과 같은 알칼리성 핵분열 생성물로 분류되는 경향이 있어 특별한 노력을 하지 않으면 핵연료로 재활용되지 않는다.
열반응기에서 Am은 중성자를 포획하여 아메리슘-242가 되고, 아메리슘-242는 베타 붕괴를 통해 퀴륨-242(또는 시간의 17.3%)가 된다.Cm과 Pu는 중성자를 흡수할 확률이 훨씬 낮고 핵분열 가능성도 훨씬 낮다. 그러나 Cm은 단수명(반감기 160일)이며 거의 항상 다른 중성자를 포획하기 보다는 Pu로 알파 붕괴를 겪는다.간단히 말해 Am은 다시 핵분열 동위원소가 되기 전에 중성자 2개를 흡수해야 한다.
레퍼런스
- ^ 표 드 방사성핵물질 Pu-241, 국립노동자 앙리 베크렐
- ^ + 라듐(원소 88).실제로 서브액티늄(sub-actinide)이지만, 그것은 악티늄(89) 바로 앞에 있고 폴로늄(84) 다음으로 불안정한 3원소 갭을 따른다. 이 갭에서 반감기가 4년 이상인 핵종은 라돈-222이다.라듐의 가장 오래 산 동위원소는 1,600년으로, 따라서 이 원소를 여기에 포함할 가치가 있다.
- ^ 특히 우라늄-235의 열중성자 핵분열(예: 일반적인 원자로).
- ^ Milsted, J.; Friedman, A. M.; Stevens, C. M. (1965). "The alpha half-life of berkelium-247; a new long-lived isomer of berkelium-248". Nuclear Physics. 71 (2): 299. Bibcode:1965NucPh..71..299M. doi:10.1016/0029-5582(65)90719-4.
동위원소 분석 결과 약 10개월 동안 분석한 3개 표본에서 질량 248종이 일정하게 풍부하게 검출됐다.이는 반감기가 9년 이상인 Bk의248 이성질체에 기인한다.Cf의 성장은248 검출되지 않았으며, β− 반감기의 하한을 약 104 [년]으로 설정할 수 있다.새로운 이성질체에 기인하는 알파 활성은 검출되지 않았습니다. 알파 반감기는 아마도 300년 이상일 것입니다." - ^ 이것은 "불안정의 바다"가 생기기 전 최소한 4년의 반감기를 가진 가장 무거운 핵종이다.
- ^ 반감기가 Th를 크게 초과하는 "고전적으로 안정적인" 핵종을 제외하면, 예를 들어 Cd의 반감기는 14년밖에 되지 않지만, Cd의 반감기는 거의 8,000조 년이다.
