بلوتونيوم-241

بلوتونيوم-241 القائمة الكاملة
معلومات عامة
الاسم، الرمز	بلوتونيوم-241,²⁴¹Pu
النيوترونات	147
البروتونات	94
بيانات النويدة
الوفرة الطبيعية	0 (Artificial)
عمر النصف	14 سنة
نواتج الاضمحلال	²⁴¹Am
نمودج الاضمحلال	طاقة الاضمحلال
β−	0.0208 ^[1] إلكترون فولت

الأكتينيدات ومنتجات الانشطار بالنسبة لعمر النصف
أكتينيدات^[2] بالنسبة لسلسلة اضمحلال				مجال عمر النصف (y)	ناتج إنشطار نووي من إنتاج ²³⁵U^[3]
سلسلة اضمحلال	سلسلة اضمحلال	سلسلة اضمحلال	سلسلة اضمحلال		ناتج إنشطار نووي من إنتاج ²³⁵U^[3]
سلسلة اضمحلال	سلسلة اضمحلال	سلسلة اضمحلال	سلسلة اضمحلال			4.5–7%	0.04–1.25%	<0.001%
²²⁸Ra^№				4–6	†		¹⁵⁵Eu^þ
²⁴⁴Cm^ƒ	²⁴¹Pu^ƒ	²⁵⁰Cf	²²⁷Ac^№	10–29		⁹⁰Sr	⁸⁵Kr	^113mCd^þ
²³²U^ƒ		²³⁸Pu^ƒ№	²⁴³Cm^ƒ	29–97		¹³⁷Cs	¹⁵¹Sm^þ	^121mSn
²⁴⁸Bk^[4]	²⁴⁹Cf^ƒ	^242mAm^ƒ		141–351	لا توجد منتجات الانشطار لها عمر النصف . في المجال 100-210 ألف سنة ...
	²⁴¹Am^ƒ		²⁵¹Cf^ƒ^[5]	430–900
		²²⁶Ra^№	²⁴⁷Bk	1.3 k – 1.6 k
²⁴⁰Pu^ƒ№	²²⁹Th^№	²⁴⁶Cm^ƒ	²⁴³Am^ƒ	4.7 k – 7.4 k
	²⁴⁵Cm^ƒ	²⁵⁰Cm		8.3 k – 8.5 k
			²³⁹Pu^ƒ№	24.1 k
		²³⁰Th^№	²³¹Pa^№	32 k – 76 k
²³⁶Np^ƒ	²³³U^ƒ№	²³⁴U^№		150 k – 250 k	‡	⁹⁹Tc^₡	¹²⁶Sn
²⁴⁸Cm		²⁴²Pu^ƒ		327 k – 375 k			⁷⁹Se^₡
				1.53 M		⁹³Zr
	²³⁷Np^ƒ№			2.1 M – 6.5 M		¹³⁵Cs^₡	¹⁰⁷Pd
²³⁶U^№			²⁴⁷Cm^ƒ	15 M – 24 M			¹²⁹I^₡
²⁴⁴Pu^№				80 M	... ولا تتجاوز 15.7 مليون سنة^[6]
²³²Th^№		²³⁸U^№	²³⁵U^ƒ№	0.7 G – 14.1 G	... ولا تتجاوز 15.7 مليون سنة^[6]
أسطورة للرموز فوق ₡ يحتوي على التقاط نيوترون حراري في نطاق 8–50 الحظائر ƒ مادة انشطارية m مصاوغ نووي № مصدر طبيعي مشع (عادي) þ السم النيوتروني (التقاطع الحراري النيوترون المقطع العرضي أكبر من الحظائر 3K) † نطاق 4–97 سنة: منتج انشطاري متوسط العمر ‡ أكثر من 200,000 سنة: منتج الانشطار طويل العمر

البلوتونيوم-241 (²⁴¹Pu) هو نظير البلوتونيوم يتشكل عندما يقوم البلوتونيوم-240 بالتقاط نيوترون. مثل ²³⁹Pu ولكن على عكس ₂₄₀Pu الذي ينشطر إلى ²⁴¹Pu، مع امتصاص النيوترون فالمقطع العرضي 1/3 أكبر من ²³⁹Pu، واحتمال مماثل للانشطار بامتصاص النيوترون، حتى 73٪. وفي حالة عدم الانشطار، ينتج التقاط النيوترونات البلوتونيوم-242. بشكل عام، النظائر التي لها عدد فردي من النيوترونات على حد سواء أكثر عرضة لامتصاص النيوترون، وأكثر عرضة لخضوعها للانشطار بامتصاص النيوترونات، مقانة مع النظائر التي لها عدد متساوي من النيوترونات.

الاضمحلال إلى أمريسيوم

²⁴¹Pu لديه عمر النصف 14 عاما، وهو اضمحلال يعادل حوالي 5٪ من ²⁴¹Pu على مدى سنة واحدة. وكلما طال انتظار الوقود النووي ينتظر قبل إعادة المعالجة، فإن الكثير من ²⁴¹Pu يتحلل إلى أمريسيوم-241، وهو مادة غير انشطارية (وإن كانت قابلة للانشطار بواسطة النيوترونات السريعة) ويبعث ألفا وله عمر النصف 432 سنة، وهو مساهم رئيسي في النشاط الإشعاعي للنفايات النووية وهو مقياس لمئات أو آلاف السنين.

الأمريسيوم منخفض التكافؤ ومنخفض الكهربية مقارنة مع البلوتونيوم واليورانيوم أو نبتونيوم، لذلك في معظم إعادة المعالجة النووية، Am يميل إلى تجزئة ليس مع U، Np، Pu ولكن مع المنتجات الانشطارية القلوية: اللانثانيدات والسترونتيوم والسيزيوم والباريوم، والإتريوم، وبالتالي لا يعاد تدويرها إلى وقود نووي ما لم تبذل جهود خاصة. في المفاعل الحراري، ²⁴¹Am يلتقط النيوترون ليصبح أمريسيوم-242، الذي سرعان ما يصبح كوريوم-242 (أو، 17.3٪ من الوقت، ²⁴²Pu) عن طريق اضمحلال بيتا. كل من ²⁴²Cm و ²⁴²Pu أقل احتمالا بكثير لاستيعاب النيوترون، وحتى أقل احتمالا للانشطار. ومع ذلك، ²⁴²Cm هو قصير العمر (عمر النصف 160 يوما) وتخضع دائما تقريبا لاضمحلال ألفا لتتحول إلى ²⁴²Pu بدلا من التقاط نيوترون آخر. باختصار، ¹⁴¹Am يحتاج إلى استيعاب اثنين من النيوترونات بعد أن تصبح نظائر انشطارية مرة أخرى.

مراجع

http://www.nucleide.org/DDEP_WG/Nuclides/Pu-241_tables.pdf Table de Radionucleides Pu-241, Laboratoire National Henri Becquerel
Plus radium (element 88). While actually a sub-actinide, it immediately precedes actinium (89) and follows a three-element gap of instability after بولونيوم (84) where no nuclides have half-lives of at least four years (the longest-lived nuclide in the gap is radon-222 with a half life of less than four days). Radium's longest lived isotope, at 1,600 years, thus merits the element's inclusion here.
Specifically from حرارة النيوترون fission of U-235, e.g. in a typical مفاعل نووي.
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.
"The isotopic analyses disclosed a species of mass 248 in constant abundance in three samples analysed over a period of about 10 months. This was ascribed to an isomer of Bk²⁴⁸ with a half-life greater than 9 y. No growth of Cf²⁴⁸ was detected, and a lower limit for the β⁻ half-life can be set at about 10⁴ y. No alpha activity attributable to the new isomer has been detected; the alpha half-life is probably greater than 300 y."
This is the heaviest nuclide with a half-life of at least four years before the "جزيرة الثبات".
Excluding those "نويدة ابتدائية" nuclides with half-lives significantly in excess of ²³²Th; e.g., while ^113mCd has a half-life of only fourteen years, that of ¹¹³Cd is nearly eight quadrillion years.

موسوعات ذات صلة :

موسوعة الكيمياء