Уран-236 - Uranium-236

Уран-236,²³⁶U
Общий
Символ	236U
Имена	уран-236, U-236
Протоны	92
Нейтронов	144
Данные о нуклидах
Природное изобилие	< 10−11
Период полураспада	2,348 x107 годы
Родительские изотопы	236Па; 236Np; 240Пу
Продукты распада	232Чт
Изотопная масса	236.045568(2) ты
Вращение	0+
Связующая энергия	1790415.042 ± 1.974 кэВ
Режимы распада
Режим распада	Энергия распада (МэВ )
Альфа	4.572
	Изотопы урана ; Полная таблица нуклидов

Уран-236 (²³⁶U) является изотоп урана это ни то, ни другое делящийся с тепловые нейтроны, не очень хорошо плодородный материал, но обычно считается неприятным и долгоживущим радиоактивные отходы. Он находится в отработанное ядерное топливо и в переработанный уран из отработанного ядерного топлива.

Создание и доход

В делящийся изотоп уран-235 топливо больше всего ядерные реакторы. Когда ²³⁵U поглощает тепловой нейтрон, может произойти один из двух процессов. Примерно в 82% случаев это будет деление; примерно в 18% случаев он не расщепляется, а вместо этого выделяет гамма-излучение и уступая ²³⁶U. Таким образом, доходность ²³⁶U на ²³⁵Реакция U + n составляет около 18%, а выход делящихся продуктов распада составляет около 82%. Для сравнения, урожайность наиболее многочисленной особи продукты деления подобно цезий-137, стронций-90, и технеций-99 составляют от 6% до 7%, а совокупная доходность среднеживых (10 лет и выше) и долгоживущие продукты деления составляет около 32%, или на несколько процентов меньше, так как некоторые из них разрушаются захват нейтронов.

Второй по популярности делящийся изотоп плутоний-239 может также делиться или не делиться при поглощении теплового нейтрона. Продукт плутоний-240 составляет значительную часть реакторный плутоний (плутоний, переработанный из отработавшего топлива, которое первоначально было изготовлено из обогащенного природного урана, а затем использовалось один раз в LWR ). ²⁴⁰Pu распадается с периодом полураспада 6561 год на ²³⁶U. В закрытом ядерный топливный цикл, наиболее ²⁴⁰Pu будет делиться (возможно, после более чем одного захвата нейтрона) до того, как распадется, но ²⁴⁰Пу отброшен как ядерные отходы распадется через тысячи лет.

Актиниды и продукты деления по периоду полураспада
Актиниды^[1] к цепочка распада				Период полураспада классифицировать (а )	Продукты деления из ²³⁵U пользователем урожай^[2]
4п	4п+1	4п+2	4п+3		Продукты деления из ²³⁵U пользователем урожай^[2]
4п	4п+1	4п+2	4п+3			4.5–7%	0.04–1.25%	<0.001%
²²⁸Ра^№				4–6 а	†		¹⁵⁵Европа^þ
²⁴⁴См^ƒ	²⁴¹Пу^ƒ	²⁵⁰Cf	²²⁷Ac^№	10–29 а		⁹⁰Sr	⁸⁵Kr	^{113 кв.м.}CD^þ
²³²U^ƒ		²³⁸Пу^ƒ	²⁴³См^ƒ	29–97 а		¹³⁷CS	¹⁵¹См^þ	^{121 м}Sn
²⁴⁸Bk^[3]	²⁴⁹Cf^ƒ	^{242 кв.м.}Являюсь^ƒ		141–351 а	Нет продуктов деления иметь период полураспада в диапазоне 100–210 тыс. Лет ...
	²⁴¹Являюсь^ƒ		²⁵¹Cf^ƒ^[4]	430–900 а
		²²⁶Ра^№	²⁴⁷Bk	1,3–1,6 тыс. Лет
²⁴⁰Пу	²²⁹Чт	²⁴⁶См^ƒ	²⁴³Являюсь^ƒ	4,7–7,4 тыс. Лет
	²⁴⁵См^ƒ	²⁵⁰См		8,3–8,5 тыс. Лет
			²³⁹Пу^ƒ	24,1 тыс. Лет назад
		²³⁰Чт^№	²³¹Па^№	32–76 тыс. Лет назад
²³⁶Np^ƒ	²³³U^ƒ	²³⁴U^№		150–250 тыс. Лет назад	‡	⁹⁹Tc^₡	¹²⁶Sn
²⁴⁸См		²⁴²Пу		327–375 тыс. Лет назад			⁷⁹Se^₡
				1,53 млн лет		⁹³Zr
	²³⁷Np^ƒ			2,1–6,5 млн лет		¹³⁵CS^₡	¹⁰⁷Pd
²³⁶U			²⁴⁷См^ƒ	15–24 млн лет			¹²⁹я^₡
²⁴⁴Пу				80 млн лет	... не более 15,7 млн лет^[5]
²³²Чт^№		²³⁸U^№	²³⁵U^ƒ№	0,7–14,1 млрд лет	... не более 15,7 млн лет^[5]
Легенда для надстрочных символов ₡ имеет тепловую захват нейтронов сечение в пределах 8–50 амбаров ƒ делящийся м метастабильный изомер № в первую очередь радиоактивный материал природного происхождения (НОРМА) þ нейтронный яд (сечение захвата тепловых нейтронов больше 3 тыс. барн) † диапазон 4–97 а: Средноживущий продукт деления ‡ более 200 тыс. Лет: Долгоживущий продукт деления

Хотя большая часть урана-236 была произведена путем захвата нейтронов в ядерных энергетических реакторах, он по большей части хранится в ядерных реакторах и хранилищах отходов. Наиболее значительный вклад в содержание урана-236 в окружающей среде вносит ²³⁸U (n, 3n)²³⁶U реакция быстрые нейтроны в термоядерное оружие. Испытания атомной бомбы в 1940-х, 1950-х и 1960-х годах подняли уровень изобилия в окружающей среде значительно выше ожидаемого естественного уровня.^[6]

Разрушение и распад

²³⁶U, при поглощении теплового нейтрон, не подвергается делению, но становится ²³⁷U, который быстро бета-распад к ²³⁷Np. Тем не менее захват нейтронов поперечное сечение из ²³⁶U низкий, и этот процесс не происходит быстро в тепловой реактор. Отработанное ядерное топливо обычно содержит около 0,4% ²³⁶U. С гораздо большим поперечное сечение, ²³⁷Np может в конечном итоге поглотить другой нейтрон, становясь ²³⁸Np (что быстро бета-распад к плутоний-238 ) или делением (²³⁷Np делящийся).

²³⁶U и большинство других актиниды расщепляются быстрые нейтроны в ядерная бомба или реактор на быстрых нейтронах. Небольшое количество реакторов на быстрых нейтронах использовалось в исследовательских целях на протяжении десятилетий, но их широкое использование для производства энергии еще предстоит.

Уран-236 альфа-распад с период полураспада от 23,420 млн лет до торий-232. Он долговечнее любого другого искусственного актиниды или же продукты деления произведено в ядерный топливный цикл.(Плутоний-244 который имеет период полураспада 80 миллионов лет, не производится в значительных количествах ядерный топливный цикл, и долгоживущие уран-235, уран-238, и торий-232 встречаются в природе.)

Трудность разделения

В отличие от плутоний, второстепенные актиниды, продукты деления, или же продукты активации, химические процессы не могут разделить ²³⁶Ты из ²³⁸U, ²³⁵U, ²³²U или другие изотопы урана. Сложно даже удалить изотопное разделение, поскольку низкое обогащение будет концентрировать не только желаемое ²³⁵U и ²³³U но нежелательные ²³⁶U, ²³⁴U и ²³²U. С другой стороны, ²³⁶U в окружающей среде не может отделиться от ²³⁸U и концентрируют отдельно, что ограничивает его радиационную опасность в любом месте.

Вклад в радиоактивность регенерированного урана

Период полураспада ²³⁸U примерно в 190 раз длиннее, чем у ²³⁶U; следовательно, ²³⁶У вас должно быть примерно в 190 раз больше специфическая деятельность. То есть в регенерированном уране с 0,5% ²³⁶U, ²³⁶U и ²³⁸U будет производить примерно такой же уровень радиоактивность. (²³⁵U вносит всего несколько процентов.)

Отношение меньше 190, когда продукты распада каждого включены. В цепочка распада урана-238 к уран-234 и в конце концов свинец-206 предполагает выброс восьми альфа-частицы за время (сотни тысяч лет) меньше, чем период полураспада ²³⁸U, так что образец ²³⁸U в равновесии с продуктами его распада (как в естественном урановая руда ) будет в восемь раз превышать альфа-активность ²³⁸Ты один. Даже очищенный природный уран где были удалены продукты распада урана, будет содержать равновесное количество ²³⁴U и, следовательно, примерно в два раза выше альфа-активности чистого ²³⁸U. Обогащение для увеличения ²³⁵Содержание U увеличится ²³⁴U в еще большей степени, и примерно половина этого ²³⁴U выживет в отработавшем топливе. С другой стороны, ²³⁶U распадается на торий-232 который имеет период полураспада 14 миллиардов лет, что эквивалентно скорости распада всего на 31,4% от скорости распада ²³⁸U.

Обедненный уран

Обедненный уран используется в пенетраторы кинетической энергии и т.д. предполагается изготавливать из обогащение урана хвосты, которые никогда не облучались в ядерный реактор, нет переработанный уран. Однако были заявления о том, что некоторый обедненный уран содержит небольшие количества ²³⁶U.^[7]

Более легкий: уран-235	Уран-236 - это изотоп из уран	Тяжелее: уран-237
Продукт распада из: протактиний-236 нептуний-236 плутоний-240	Цепочка распада урана-236	Распада к: торий-232

Смотрите также

внешняя ссылка

[1] Плюс радий (элемент 88). Хотя на самом деле он является субактинидом, он непосредственно предшествует актинию (89) и следует за трехэлементным разрывом нестабильности после полоний (84) где ни один нуклид не имеет периода полураспада не менее четырех лет (самый долгоживущий нуклид в промежутке радон-222 с периодом полураспада менее четырех дней). Таким образом, самый долгоживущий изотоп радия - 1600 лет - заслуживает включения в этот список.

[2] Конкретно из тепловой нейтрон деление U-235, например в типичном ядерный реактор.

[3] Milsted, J .; Фридман, А. М .; Стивенс, К. М. (1965). «Альфа-период полураспада берклия-247; новый долгоживущий изомер берклия-248». Ядерная физика. 71 (2): 299. Bibcode:1965NucPh..71..299M. Дои: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 Bk²⁴⁸ с периодом полураспада более 9 [лет]. Нет роста Cf²⁴⁸ был обнаружен, и нижний предел для β⁻ период полураспада можно установить примерно на 10⁴ [годы]. Альфа-активность, связанная с новым изомером, не обнаружена; период полураспада альфа, вероятно, превышает 300 [лет] ».

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

[5] Исключая "классически стабильный «нуклиды с периодом полураспада, значительно превышающим ²³²Чт; например, в то время как ^{113 кв.м.}Cd имеет период полураспада всего четырнадцать лет, ¹¹³CD почти восемь квадриллион годы.

[6] Винклер, Стефан; Питер Штайер; Джессика Карилли (2012). «Выпадение бомбы 236U как глобальный океанический индикатор с использованием ежегодно расслаивающегося кораллового ядра». Письма по науке о Земле и планетах. 359-360 (1): 124–130. Bibcode:2012E и PSL.359..124W. Дои:10.1016 / j.epsl.2012.10.004. ЧВК 3617727. PMID 23564966.

[7] ttps://www.un.org/News/Press/docs/2001/unep81.doc.htm

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]