Плутоний-240

Плутоний-240 (. Pu., Pu-240 ) представляет собой изотоп плутония, образовавшийся при плутонии-239 захватывает нейтрон. Обнаружение его спонтанного деления привело к его открытию в 1944 году в Лос-Аламос и имело важные последствия для Манхэттенского проекта.

Pu подвергается самопроизвольному делению в качестве вторичной моды распада. по небольшой, но значительной ставке. Присутствие плутония ограничивает использование плутония в ядерной бомбе, поскольку поток нейтронов от спонтанного деления преждевременно инициирует цепную реакцию, вызывая раннее высвобождение энергии, которая физически рассеивает активную зону до полное сжатие достигнуто. Он распадается на альфа-излучение до урана-236.

• 1 Ядерные свойства
• 2 Ядерное оружие
• 3 См. Также
• 4 Ссылки
• 5 Внешние links

Примерно в 62–73% случаев, когда. Pu. захватывает нейтрон, он подвергается делению ; в остальное время он формирует. Pu.. Чем дольше элемент ядерного топлива остается в ядерном реакторе, тем больше становится относительное процентное содержание. Pu. в топливе.

Изотоп. Pu. имеет примерно такое же сечение захвата тепловых нейтронов , что и. Pu. (289,5 ± 1,4 против 269,3 ± 2,9 амбаров ), но только крошечное сечение деления тепловыми нейтронами (0,064 барнса). Когда изотоп. Pu. захватывает нейтрон, вероятность его превращения в плутоний-241 примерно в 4500 раз выше, чем в случае деления. В общем, изотопы с нечетным массовым числом с большей вероятностью поглотят нейтрон и могут легче подвергаться делению при поглощении нейтрона, чем изотопы с четным массовым числом. Таким образом, даже массовые изотопы имеют тенденцию к накоплению, особенно в тепловом реакторе.

Неизбежное присутствие некоторого. Pu. в активной зоне ядерной боеголовки на основе плутония усложняет ее конструкцию, и чисто. Pu. считается оптимальным. Это происходит по нескольким причинам:

• . Pu. имеет высокую скорость спонтанного деления. Единственный паразитный нейтрон, который вводится, когда активная зона находится в сверхкритическом, вызовет его почти мгновенную детонацию, даже до того, как он будет раздавлен до оптимальной конфигурации. Таким образом, присутствие. Pu. могло бы случайным образом вызвать шипение с выходом взрывчатого вещества значительно ниже потенциального выхода.
• Изотопы помимо. Pu. выделяют значительно больше излучения, что затрудняет обращение с ним рабочими.
• Изотопы, помимо. Pu., производят больше тепла распада, которое может вызвать искажения фазового перехода прецизионного сердечника, если им позволить накапливаться.

Проблема спонтанного деления была тщательно изучена учеными из Манхэттенский проект во время Второй мировой войны. Он заблокировал использование плутония в ядерном оружии пушечного типа, в котором сборка расщепляющегося материала до его оптимальной сверхкритической массы конфигурации может занять до миллисекунды. завершено, и потребовалось разработать оружие типа имплозии, где сборка происходит за несколько микросекунд. Даже при такой конструкции до проведения теста Trinity было подсчитано, что. Pu. примесь может вызвать 12% -ную вероятность взрыва, не достигающего максимальной мощности.

Минимизация количество. Pu., как и в оружейном плутонии (менее 7%. Pu.), достигается за счет переработки топлива всего после 90 дней использования. Такие быстрые топливные циклы крайне непрактичны для гражданских энергетических реакторов и обычно выполняются только с помощью специальных реакторов для производства оружейного плутония. Плутоний из отработавшего топлива гражданских энергетических реакторов обычно содержит менее 70%. Pu. и около 26%. Pu., а остальная часть состоит из других изотопов плутония, что затрудняет его использование для производства ядерного оружия. Однако в отношении конструкций ядерного оружия, представленных после 1940-х годов, были серьезные споры о том, в какой степени. Pu. создает барьер для создания оружия; см. статью Плутоний реакторного качества.

• Выгорание
• Изотопы плутония

• Банк данных по опасным веществам NLM - Плутоний, радиоактивный

.