플루토늄-242

Plutonium-242
플루토늄-242, Pu
일반
기호242PU
이름플루토늄-242, Pu-242
양성자94
중성자148
핵종 데이터
하프라이프37만 5천 년
부패 제품U
동위원소 질량242.059 u
붕괴 모드
붕괴 모드붕괴 에너지(MeV)
플루토늄 동위 원소
핵종 전체표
반감기에 의한 액티니이드와 핵분열 생성물
부패 사슬에 의한 액티니데스[1] 하프라이프
범위(a) 		수율에[2] 의한 U의 핵분열 생성물
4n 4n+1 4n+2 4n+3
4.5–7% 0.04–1.25% <0.001%
228라№ 4-6 a † 155Euþ
244CMƒ 241PUƒ 250cf 227Ac№ a 10-29 90SR 85크르 113mcdþ
232Uƒ 238PUƒ 243CMƒ a 29-97 137Cs 151smþ 121mSn
248Bk[3] 249cfƒ 242m암ƒ a 141–351 a

핵분열 생성물 없음
반신반의하다
의 범위 내에서
100 a–10 ka...

241암ƒ 251cfƒ[4] a 430-900
226라№ 247Bk 1.3–1.6 ka
240PU 229TH 246CMƒ 243암ƒ 4.7–7.4 ka
245CMƒ 250CM 8.3–8.5 ka
239PUƒ 24.1 ka
230TH№ 231파№ 32-76 ka
236Npƒ 233Uƒ 234U№ 150–250 ka ‡ 99TC₡ 126Sn
248CM 242PU 327–375 ka 79SE₡
1.53 마 93Zr
237Npƒ 2.1–6.5 Ma 135Cs₡ 107피디
236U 247CMƒ 마 15-24 129I₡
244PU 80 마

... 15.7 마를[5] 넘지 않는다.

232TH№ 238U№ 235Uƒ№ 0.7–14.1 Ga

위첨자 기호의 범례
₡은 8-50 barns 범위에서 열 중성자 포획 단면
ƒ 핵분열기
m 측정 가능한 이성질체
③ 자연발생 방사성물질(NORM)
þ 중성자 독(중성자 포획 단면 3k barns 이상)
† 범위 4~97 a: 중생 핵분열 생성물
‡ 200 ka 이상 : 장수 핵분열 생성물

플루토늄-242(242Pu)는 플루토늄 동위 원소 중 하나로 두 번째로 수명이 긴 것으로 반감기가 37만5000년이다. Pu의 반감기는 Pu의 15배 정도 길기 때문에 방사성 물질로서 15분의 1이며, 핵폐기물 방사능에 더 큰 기여자는 아니다. 242Pu의 감마선 방출도 다른 동위원소보다 약하다.[6]

핵분열은 아니며(고속 중성자에 의해 핵분열 가능함) 중성자 포획 단면도 낮다.

핵연료 사이클에서

변환 흐름(LWR)

플루토늄-242는 Pu, Pu, Pu에서 연속적인 중성자 포획에 의해 생산된다. 홀수 질량 동위원소 Pu와 Pu는 열 중성자 포획 시 핵분열을 겪을 확률이 약 3/4이고 중성자를 유지하여 다음과 같은 동위원소가 될 확률은 약 1/4이다. Pu의 비율은 낮은 연소율에서는 낮지만 비선형적으로 증가한다.

플루토늄-242는 열 중성자 포획을 위한 단면이 특히 낮으며, 또 다른 핵분열 동위원소가 되기 위해서는 세 번의 중성자 흡수(curium-245 또는 플루토늄-241 중 하나)가 필요하며, 핵분열을 일으키기 위해서는 한 번의 중성자 흡수(nutron)가 더 필요하다. 그때도, 이 두 핵 분열성 동위 원소 중 하나에게 기회를curium-246(자발 핵 분열에 의해 있는 중성자 방출제 칼리 포르늄고 어려운처럼 심지어 더 심한 악티늄 원소에 가는 길을 취급하는 방법) 받거나 242Pu 다시 작는 대신 4중성자를 흡수할 것이다;그래서 중성자의 평균 수 분열까지 흡수하고 있다. 는 심지어 4보다 더 높다. 따라서 Pu는 특히 열원자로에서의 재활용에 적합하지 않으며 직접 핵분열할 수 있는 고속로에서 사용하는 것이 좋다. 그러나 Pu의 저단면이란 열로에서 1회 사이클 동안 비교적 거의 전이가 되지 않는다는 것을 의미한다.

썩다

플루토늄-242는 주로 알파 붕괴를 통해 우라늄-238로 분해한 후 우라늄 시리즈를 계속한다. 플루토늄-242는 5.5 [7]× 10−4%의 비율로 자발적 핵분열을 통해 때때로 붕괴된다.

참조

  1. ^ 플러스 라듐(소원 88). 실제로 서브액티늄(sub-actinide)은 액티늄(89)에 바로 앞서며, 최소 4년 이상의 반감기를 가진 핵종이 없는 폴로늄(84) 이후의 3요소 불안정성의 간격을 따른다(그 틈에서 가장 오래 사는 핵종은 반감기가 4일 미만인 라돈-222이다). 라듐이 1600년으로 가장 오래 산 동위원소는 여기에 포함시킬 가치가 있다.
  2. ^ 특히, 우라늄-235의 열 중성자 핵분열로부터, 예를 들어, 일반적인 원자로에서.
  3. ^ 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 10개월에 걸쳐 분석한 세 가지 표본에서 질량 248종이 지속적으로 풍부하게 발견되었다. 이것은 반감기가 9[년] 이상인 Bk의248 이성질체 때문이었다. Cf의248 성장이 감지되지 않았으며, β− 반감기의 하한은 약 104[년]으로 설정할 수 있다. 새로운 이성질체에 기인하는 알파 활동은 감지되지 않았다. 알파 반감기는 아마도 300[년] 이상일 것이다."
  4. ^ 이는 '불안해' 이전 최소 4년 이상의 반감기를 가진 가장 무거운 핵종이다.
  5. ^ 예를 들어, Cd의 반감기가 14년에 불과한 반면, Cd의 반감기가 8조년에 가까운 반감기를 가진 "일반적으로 안정적인" 핵종을 제외한다.
  6. ^ "PLUTONIUM ISOTOPIC RESULTS OF KNOWN SAMPLES USING THE SNAP GAMMA SPECTROSCOPY ANALYSIS CODE AND THE ROBWIN SPECTRUM FITTING ROUTINE" (PDF).
  7. ^ 반감기와 붕괴 모드를 포함하는 모든 핵의 차트