Плутоній-239

З пляцоўкі Вікіпедыя
Jump to navigation Jump to search
Плутоній-239
Агульныя звесткі
Назва, сімвал Плутоній-239, 239Pu
Нейтронаў 145
Пратонаў 94
Уласцівасці нукліда
Атамная маса 239,0521634(20)[1] а. а. м.
Лішак масы 48 589,9(18)[1] кэВ
Удзельная энергія сувязі (на нуклон) 7 560,311(8)[1] кэВ
Перыяд паўраспаду 2,411(3)×104[2] гадоў
Прадукты распаду 235U
Бацькоўскія ізатопы 239Np (β)
239Am (ε)
243Cm (α)
Спін і цотнасць ядра 1/2+[2]
Канал распаду Энергія распаду
α-распад 5,24451(21)[1] МэВ
SF

Плутоній-239 (англ.: plutonium-239) — радыеактыўны нуклід хімічнага элемента плутонію з атамным нумарам 94 і масавым лікам 239. Часам лічыцца, што ён уваходзяць у радыеактыўнае сямейства 4n+3, т.зв. рад актынію (хоць звычайна лічаць, што гэты рад пачынаецца з прыроднага ўрану-235, які і ўзнікае пры распадзе плутонію-239, які практычна адсутнічае ў прыродзе). Быў адкрыты ў 1941 годзе Гленам Сібаргам, Дж. Кенэдзі, Артурам Валем і Э. Сегрэ[3].

У прыродзе сустракаецца ў надзвычай малых колькасцях ва ўранавых рудах. Радыягенны плутоній-239 утвараецца з ўрану-238 пры захопе нейтронаў, якія ўзнікаюць пры спантаным дзяленні ўрану (235U і 238U) і ў выніку рэакцый (α, n) на лёгкіх элементах, якія ўваходзяць у склад руд[4]; яшчэ адной крыніцай нейтронаў з'яўляецца касмічнае выпраменьванне[5].

Актыўнасць аднаго грама гэтага нукліда складае прыблізна 2,3 ГБк.

Утварэнне і распад[правіць | правіць зыходнік]

Плутоній-239 утвараецца ў выніку наступных распадаў:

  • K-захоп электрона нуклідам 239Am (перыяд паўраспаду складае 11,9(1)[2] гад):

Распад плутонію-239 адбываецца па наступных кірунках:

энергія выпраменьвання α-часціц

5 105,5 кэВ (у 11,94 % выпадкаў);
5 144,3 кэВ (у 17,11 % выпадкаў);
5 156,59 кэВ (у 70,77 % выпадкаў)[6].

Атрыманне[правіць | правіць зыходнік]

Плутоній-239 утвараецца ў любым ядзерным рэактары, які працуе на прыродным ці малаабагачаным уране, што змяшчае галоўным чынам ізатоп 238U, пры захопе ім лішніх нейтронаў. Пры гэтым адбываюцца наступныя ядзерныя рэакцыі:

.

Для прамысловага выдзялення плутонію-239 з апрамененага ядзернага паліва выкарыстоўваюць п'юрэкс-працэс[5].

Ізамеры[правіць | правіць зыходнік]

Вядомы адзіны ізамер 239Pum з наступнымі характарыстыкамі[2]:

  • Лішак масы: 48 981,5(18) кэВ
  • Энергія ўзбуджэння: 391,584(3) кэВ
  • Перыяд паўраспаду: 193(4) нc
  • Спін і цотнасць ядра: 7/2-

Распад ізамернага стану ажыццяўляецца шляхам ізамернага пераходу ў асноўны стан[2].

Ужыванне[правіць | правіць зыходнік]

Плутоній-239 выкарыстоўваюць[5]:

Гл. таксама[правіць | правіць зыходнік]

Зноскі

  1. 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 G. Audi, O. Bersillon, J. Blachot and A. H. Wapstra (2003). "The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties". Nuclear Physics A 729: 3–128. doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. http://www.nndc.bnl.gov/amdc/nubase/Nubase2003.pdf. 
  2. 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 2,8 Шаблон:Даведнік:Nubase2003
  3. Волков В.А., Вонский Е.В., Кузнецова Г.И. Выдающиеся химики мира — м: Высшая Школа, 1991. — С. 407. — 656 с.
  4. Милюкова М. С., Гусев Н. И., Сентюрин И. Г., Скляренко И. С. Аналитическая химия плутония — М.: «Наука», 1965. — С. 12. — 454 с. — (Аналитическая химия элементов). — 3 400 экз.
  5. 5,0 5,1 5,2 Редкол.:Кнунянц И.Л. (гл. ред.) Химическая энциклопедия: в 5 т — М.: Большая Российская энциклопедия, 1992. — Т. 3. — С. 580-582. — 639 с. — 50 000 экз. — ISBN 5—85270—039—8.
  6. Уласцівасці 239Pu на сайце МАГАТЭ (IAEA, International Atomic Energy Agency)
  7. E. D. Clayton, ANOMALIES OF NUCLEAR CRITICALITY, REVISION 6 // Pacific Northwest Laboratory, February 2010. page 79. «N. THE CRITICALITY OF 239Pu-240Pu METAL MIXTURES»: «The critical mass for 239Pu metal is given as 5.2 and 10 kg for water-reflected and bare spheres, respectively.»

Шаблон:Паслядоўнасць ізатопаў