ปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์และพลูโทเนียม

ทางลัด: ความแตกต่างความคล้ายคลึงกันค่าสัมประสิทธิ์การเปรียบเทียบ Jaccardการอ้างอิง

ความแตกต่างระหว่าง ปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์และพลูโทเนียม

ปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์ vs. พลูโทเนียม

ฟิชชันที่เป็นไปได้ 1. อะตอมยูเรเนียม-235 ดูดซับนิวตรอน และแตกเป็นสองอะตอมใหม่ (การแตกตัว), ปล่อยนิวตรอนใหม่ 3 นิวตรอน และพลังงาน 2. หนึ่งในนิวตรอนเหล่านั้นถูกดูดซับโดยอะตอมของยูเรเนียม-238 และไม่เกิดปฏิกิริยาต่อ นิวตรอนที่เหลือในระบบไม่ถูกดูดซับ อย่างไรก็ตาม นิวตรอนหนึ่งอาจไปชนกับอะตอมยูเรเนียม-235 และแตกตัวปลดปล่อยนิวตรอนสองนิวตรอนและพลังงาน 3. นิวตรอนทั้งสองตัวนั้นไปชนอะตอมยูเรเนียม-235 และแต่ละอะตอมแตกตัวปลดปล่อยนิวตรอนสองสามนิวตรอนซึ่งสามารถไปชนอะตอมยูเรเนียม-235 อื่นอีกไปเรื่อย ๆ ปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์ (nuclear chain reaction) เกิดขึ้นเมื่อปฏิกิริยานิวเคลียร์หนึ่งทำให้เกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์อื่นต่อไปอีก นำไปสู่การเพิ่มจำนวนตนเองของปฏิกิริยาเหล่านี้อย่างต่อเนื่อง ปฏิกิริยานิวเคลียร์หนึ่ง ๆ อาจเป็นฟิชชันของไอโซโทปหนัก (เช่น ยูเรเนียม 235) หรือฟิวชั่นของไอโซโทปเบา (เช่น ดิวทีเรียมหรือทริเทียม) ปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์จะปลดปล่อยพลังงานออกมามากกว่าปฏิกิริยาเคมีหลายล้านเท. ลูโทเนียม (Plutonium) เป็นธาตุที่มีเลขอะตอม 94 และสัญลักษณ์ คือ Pu เป็นธาตุโลหะกัมมันตรังสี เป็นโลหะแอกทิไนด์สีขาวเงิน และจะมัวลงเมื่อสัมผัสอากาศซึ่งเกิดจากการรวมตัวกับออกซิเจน โดยปกติ พลูโทเนียมมี 6 ไอโซโทป และ 4 สถานะออกซิเดชัน สามารถเกิดปฏิกิริยาทางเคมีกับคาร์บอน ฮาโลเจน ไนโตรเจน และซิลิกอน เมื่อสัมผัสอากาศชื้นจะสร้างสารประกอบออกไซด์และไฮไดรด์มากกว่า 70 % ของปริมาตรซึ่งจะแตกออกเป็นผงแป้งที่สามารถติดไฟได้เอง พลูโทเนียมมีพิษที่เกิดจากการแผ่รังสีที่จะสะสมที่ไขกระดูก นอกจากนี้ยังมีคุณสมบัติอื่น ๆ ที่ทำให้การจัดการพลูโทเนียมเป็นเรื่องที่อันตรายมาก ไอโซโทปที่สำคัญของพลูโทเนียม คือ พลูโทเนียม-239 ซึ่งมีครึ่งชีวิต 24,100 ปี พลูโทเนียม-239 และ 241 เป็นวัสดุฟิสไซล์ ซึ่งหมายความว่านิวเคลียสของอะตอมสามารถแตกตัว โดยการชนของนิวตรอนความร้อนเคลื่อนที่ช้า ซึ่งจะปลดปล่อยพลังงาน รังสีแกมมา และนิวตรอนจำนวนมาก ด้วยเหตุนี้ จึงสามารถเกิดปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์ได้ นำไปสู่การประยุกต์สร้างอาวุธนิวเคลียร์และเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ ไอโซโทปที่เสถียรที่สุด คือ พลูโทเนียม-244 ซึ่งมีครึ่งชีวิตประมาณ 80 ล้านปี นานพอที่จะสามารถพบได้ในธรรมชาติ พลูโทเนียม-238 มีครึ่งชีวิต 88 ปี และปลดปล่อยอนุภาคแอลฟาออกมา มันเป็นแหล่งความร้อนของเครื่องผลิตไฟฟ้าด้วยความร้อนจากไอโซโทปรังสี ซึ่งใช้ในการให้พลังงานในยานอวกาศ พลูโทเนียม-240 มีอัตราของการแตกตัวของนิวเคลียสของอะตอมด้วยตัวเองสูง เป็นการเพิ่มอัตรานิวตรอนพื้นฐานของตัวอย่างที่มีไอโซโทปนี้ประกอบอยู่ด้วย การมีอยู่ของ Pu-240 เป็นข้อจำกัดสมรรถภาพของพลูโทเนียมที่ใช้ในอาวุธหรือแหล่งพลังงานและเป็นตัวกำหนดเกรดของพลูโทเนียม: อาวุธ (19%) ธาตุลำดับที่ 94 สังเคราะห์ได้เป็นครั้งแรกในปี..

ยูเรเนียม-238

ูเรเนียม-238 (238U หรือ U-238) เป็นไอโซโทปกัมมันตรังสีของยูเรเนียม ไอโซโทปนี้สามารถพบได้ในธรรมชาติ ยูเรเนียม-238 ใช้เป็นวัสดุตั้งต้นให้แก่พลูโทเนียม-239 สามารถสลายด้วยวิธีการสลายตัวแอลฟา และ การสลายตัวเบต้าสองครั้ง ไอโซโทป 99.248 % ของยูเรเนียม-238 มีครึ่งชีวิต 1.41 วินาที (4.468 ปี, หรือ 4.468 พันล้านปี).

ปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์และยูเรเนียม-238 · พลูโทเนียมและยูเรเนียม-238 · ดูเพิ่มเติม »