Sahifa 1 Radioaktivlik, radionuklidlar va nurlanish

Sahifa 389

Plutonyumning sintezi uchun katta zaryadlangan zarralar
siklotronda tezlashadigan deyteron va geliy ionlari kabi energiya.
Yengil izotoplarni zaryadlangan qismlar bilan reaksiya qilish orqali ishlab chiqarish mumkin
tsami. Neytron re natijasida og'irroq izotoplar olinadi
atom reaktorlaridagi ulushlar. Izotoplarning a-nurlanishining o'rtacha energiyasi
234p
235p
236p
2 3 7 ^ 3 3 8 ^ 2 3 9 ^ 2 4 0 ^ 2 4 1 ^ 2 4 2 ^ 244m,
Pu, Pu, Pu, Pu; Pu; Pu, Pu, Pu, Pu, Pu tengdir
aslida 3.78-10-1; 1.61 x 10-4; 5.85; 2.74-10-4; 5.58; 5.23; 5.24; 1.22-10-4; 4.97;
232
234
235
237
4.65 MeV. Yengil plutonyum izotoplari (Pu, Pu, Pu, Pu) o'tdi
elektron ta'qib qilish.
Plutonyum-236 (7 \ /2=2,851 L), emitent: 5,72 MeV (30,56%) va
5.77 MeV (69.26%), 232U qiz nuklidi, o'ziga xos faolligi
540 Ci / g. O'z-o'zidan bo'linish ehtimoli 10-6 ga teng. O'z-o'zini ishlab chiqarish darajasi
bepul bo'linish 1 g / soatiga 5.8-107 bo'linish davrga to'g'ri keladi
bu jarayon uchun lurasolatsiya 3,5-109 yilni tashkil qiladi.
Reaksiyalar yordamida olish mumkin:
237Np (a, ^ 4w) 236Pu;
(108a)
7Np (a, 5n) 236Am
Pu;
(1086)
235U (J, M) 236mNp (P-, 48%) 236Pu
(108c)
237Np (y, M) 236mNp (P) 236Pu
(108g)
Ushbu izotop, shuningdek, 240Cm a-emitrning parchalanishi paytida hosil bo'ladi
(7 \ / 2 = 27 kun) va p-emitent 236mNp (7 \ / 2 = 22 soat).
236Pu quyidagi yo'nalishlarda parchalanadi: parchalanish, ehtimol
100%, alfa-zarracha energiya: 5.721 MeV (30.56)%, 5.767 MeV (69.26)%,
Rentgen nurlanishi 13,5 (4,6%), 16,41 (1,07%), ~ 17,1 (4,5%), 20,5
(1,2%) keV va boshqalar. Spontan bo'linish ehtimoli <110-6%.
Plutonyum-237 (7 1/2 = 45,2 kun), 237Np ning qizi mahsuloti. Balkim
tabiiy uranni geliy ionlari bilan energiya bilan bombardimon qilish natijasida olingan
Yadro reaktsiyalari uchun 40 MeV:
235U (a, 2w) 237Pu; 238U (a, 5 ") 237Pu; 237Np (J, 2 ") 237Pu.
(109)
U uran nurlanganda ham oz miqdorda hosil bo'ladi.
reaktor neytronlari.
Parchalanishning asosiy turi - elektronni tortib olish (99%, xarakteristikalari
rentgen nurlanishi, 237Np qizi mahsulot), ammo a
233U va kuchsiz y-nurlanish hosil bo'lishi bilan yuz a -tutilish.
Plutonyum-238 - birinchi kashf qilingan plutoniy izotopi (7 \ / 2 =
87,74 yosh, parchalanish). Uning sintezi uchun quyidagi reaktsiya ishlatilgan:
238 U (d, 2 n) 29 8 N p
m - 292 "- 292-117" -
> 234 p u
(110)
8Pu quyidagi parchalanish natijasida hosil bo'ladi:
92
238
R-nuklidning parchalanishi 238Np:
293 Np 2.117 d > 294 Pu + e- + V e
R + - 238Am nuklidning parchalanishi:
(111 a)
(1116)
98 daqiqa
v 239 ^
,
+,
--------> Pu + e + V
238
95
422

390-bet

242Cm nuklidning parchalanishi:
242 C m
1 62._ d n
, 238 - + 4 H e
9 6 C m
> 9 4 P u + 2 H e •
(111 dyuym)
298P u G n e r i r u e s i m i n e y o y d e r n o r e a k t o r e, men haqimda ishlash
asosan izo o'z ichiga olgan tabiiy yoki kam boyitilgan uran
yuqori
298U.
P ri
bu sodir bo'ladi
Keyingi
yadro f
reaktsiyalar:
^ (n D n) 2 ^
_-- 8-518MsV'6-75 kun > 2 ^ Np;
(112 a)
2925U (n, y) 236U (n, t) 297u
-8-518 MeB-6,75 kun > 2 | 7Np;
(1126)
239lNp (n, y) 238Np P-'1 -292MzV-2-117dn> 29348Pu
(112 b )
O n uran geliy ionlarini bombardimon qilishda ham hosil bo ladi
energiya 4 0 M e V:
298U (a, 4n) 298Pu; 298U (a, ^ 3n) 298Pu; 295U (a, ^) 298N p> 298Pu.
(1 12g)
Iso p n o - h s t ning taxminan soni 298P u olish p o w l y
297N p neytronlardan tashkil topgan bo'lib, ular har tomondan ishlab chiqarilishi kerak.
P p va
a - p a s p a d e
298P u
(ver o i t n o s t
yuz % ,
ENERGIYA R a s p a d a
5.593 M eV) 294U hosil bo'ladi (T 1/2 = 2.455-10 5 L):
O'z-o'zidan bo'linish ehtimoli 1,910-7% ni tashkil qiladi.
298P u - a - va yorug'lik (energiya 5, 4 9 5 (7 6%), 5, 4 5 3 (2 4%) va 5, 3 5 1
(0, 1 5%) M e V), zaif y - qabul qiluvchi (energiya va ion 0, 0 4 4 d o 0, 1 4 9 M e V). Va
kuch
1 g ushbu nuklid ~ 633,7 GBq (o'ziga xos faollik)
17 K va / d); har soniyada bir xil miqdordagi moddalar paydo bo'ladi
~ 1200 spontan bo'linish aktlari.
Tezlik bilan
o'zboshimchalik bilan
bo'linish
5.1 -10 6
bo'linmalar
kuni
1 g / soat bu jarayon uchun yarim umrga to'g'ri keladi
3.8-10 18 yoshda. Shu bilan birga, juda yuqori issiqlik quvvati rivojlanadi:
5 6 7 Vt / g g. P e r i o d p o l u r a s p a d o f e n t e 3, 8 - 1 0 18 yosh. Suratga olish qismi
teplo uh n e y t ron o = 5 0 0 omborcha, ishga ajratish va e m te p l haqida
siz x
neytronlar
~ 18
ombor.
U
egalik qiladi
juda yuqori
kuchli
a-radioaktivlik (299Pu dan 283 marta kuchliroq), bu uni muhim qiladi
reaktsiyalar (a, n) dan neytronlar manbai.
P r va a - p va p va e 298P u 5, 5 M e V e r g i chiqadi. Kirish va chiqish
298Pu dink va logrammni o'z ichiga olgan elektr uchligi, termal
t ~ 5 6 0 w kuch. M a k i m a l n i m p o r n s t a s t a k o g e p o m a s s e h i m
h e dan to g g gacha va h dan h gacha va to - va 5 t t da. S u t in u e n a l o
d o n va baquvvat va baquvvat, lekin o o n o o s N o s t 298P u
bu izotopni o'rnini bosa olmaydi. Odatda a-parchalanish bilan birga keladi
bilan va l n m u - va yoritish. 298P u - va ulanish. ENERGY AT - KVANTOV, O PRO bilan
w o w d a s va h rs p a d e g o y d e r, n n e l va k a, i bilan n haqida n bilan himoya qilish. l o w o: va s
nurlanish ingichka devorli idish tomonidan so'riladi. Mala va ehtimollik
ushbu izotop yadrolarining o'z-o'zidan bo'linishi.
423

391-bet

Shakl: 2. 239Pu parchalanish sxemasi.
Plutonium-239 amalda eng muhim hisoblanadi
izotop, 2,44-104 l. Radioaktivga kiradi
4n + 3 oilasi, anemonlar seriyasi deb nomlangan (garchi
odatda bu ketma-ket at bilan boshlanadi deb hisoblanadi
parchalanish paytida paydo bo'lgan mahalliy 235U
tabiatda deyarli yo'q 239Pu).
Faqatgina ma'lum bo'lgan izomer 239mPu (energiya)
qo'zg'alish: 391,584 keV, Tm = \ 9b n ).
Tabiatda u uran ichida juda oz miqdorda bo'ladi
239
238
chiqadigan rudalar. Radiogenik Pu U neytron tutish natijasida hosil bo'ladi,
235
238
uranning o'z-o'zidan bo'linishidan kelib chiqadi (U va U) va natijada
rudalarni tashkil etuvchi engil elementlarga reaktsiyalar (a, n). Faoliyat
Ushbu nuklidning 1 g ~ 2,3 GBq.
Plutoniy-239 quyidagi yemirilishlar natijasida hosil bo'ladi:
R - 239Np nuklidning yemirilishi (T1 / 2 = 2.356 kun); Nuok tomonidan bajarilgan K-ta'qib qilish
239Am qo'rg'oshin (7 \ / 2 = 11,9 soat); a-parchalanish 243Cm (T1 / 2 = 29,1 yil).
239Pu ning asosiy yemirilishi parchalanish (100% ehtimollik,
parchalanish energiyasi 5.244 MeV), parchalanish mahsuloti 235U. Alfa zarralarini chiqaradi
energiya bilan: 5,106 MeV (11,94% hollarda); 5.144 MeV (17.11% hollarda
ev); 5.157 MeV (70.77% hollarda) va zaif b-nurlanish. U ham bor
o'z-o'zidan bo'linishga moyil (ehtimol 3.110-10%). Tezlik
o'z-o'zidan bo'linish 1 g / soat uchun 36 ta bo'linish 7 \ / 2 = ga to'g'ri keladi
15
239
7
5,510 l. 1 kg Pu 2210 kilovatt soat issiqlik energiyasiga teng.
239Pu termal neytronlar bilan bo'linadi va ishlatiladi
yonilg'i sifatida yadro reaktorlari. Qo'lga olish te
palov neytronlari o = 271 ombor. U birinchi sun'iy element
ishlab chiqarish sanoat miqyosida boshlangan. 239Pu tomonidan
yadro reaktorlarida reaksiya natijasida hosil bo'ladi:
238U (n, y) 239 U 2 -, 2 3m23> 239Np 2-, 2.33d2> 239pu a, 24065 * 2> ... 235 u>
(113)
Reaksiya kesimi ~ 455 omborcha.
239Pu uranni deuteronlar bilan bombardimon qilishda ham hosil bo'ladi
yadro reaktsiyalari uchun 8 MeV dan yuqori energiya:
239U (d, p) 239 U - E> 239 Np—
239 Pu
(114a)
238U ( 239Pu
(1146)
shuningdek, uranni 40 MeV energiyali geliy ionlari bilan bombardimon qilganda
238U (a, 3n) 239Pu, 238U (a, p2nf39N p 2 -> 239Pu
(114c)
239Pu yadrosi neytronlar tomonidan taxminan ikkita bo'lakka bo'linib ketganda
teng massa, taxminan 200 MeV energiya chiqariladi. Qo'llab-quvvatlashga qodir
bo'linish zanjiri reaktsiyasi.
Nisbatan qisqa 239Pu yarimparchalanish davri (bilan taqqoslaganda
235
U) radioaktiv bilan energiyaning sezilarli darajada chiqarilishini nazarda tutadi
nome chirishi 239Pu 1,92 Vt / kg ishlab chiqaradi. Yaxshi izolyatsiya qilingan
424

392-bet

plutonyum bloki ikki soat ichida va tez orada 100 ° haroratgacha qiziydi
p-fazaga o'tish nuqtasiga a. Bu isinish muammodir
tovush o'zgarishi, o'zgarishlar o'tishi tufayli qurol dizaynerlari uchun
O'YAO
plutonyum. Pu ning o'ziga xos faolligi 61,5 mCi / g ni tashkil qiladi. Pu issiqlikni ajratadi
mi neytronlar. 299Pu bo'linadigan izotopi to'liq yemirilganda issiqlik beradi
25.000.000 kVt / kg ga teng energiya; ko'ndalang kesim
sekin neytronlarda bo'linish 748 omborcha, nurlanish kesimi
315 omborni ushlang.
299Pu uranga qaraganda kattaroq tarqalishi va yutilish kesmalariga ega
va ko'proq bo'linadigan neytronlar soni (bir harakat uchun 3,03 neytron)
Ley 295U uchun 2,47 ga nisbatan) va undan past tanqidiy massa. Raqam
th 299Pu o'z-o'zidan o'rtacha neytron emissiyasiga ega
bo'linish ~ 30 neytron / s-kg (~ 10 bo'linish / s).
Plutonyum-240, 7/2 = 6564 l, a-parchalanish, o'ziga xos faollik
0,23 Ci / g. O'z-o'zidan bo'linish darajasi 1,6-106 ga
1 g / soat 1,2-1011 yillik yarim umrga to'g'ri keladi. 248Pu bor
ta'sirli neytron ushlash kesimi 299Pu va ga nisbatan uch baravar kichik
ko'p hollarda u 241Pu ga aylanadi. 248Pu parchalanish jarayonida hosil bo'ladi
biroz
radionuklidlar:
p "- buzilish
248Np
(7 \ / 2 = 61.9
m),
P + - 248Am parchalanish (7 \ / 2 = 50,8 soat), a-parchalanish 244Cm (7 \ / 2 = 18,1 L). 248Pu yaxshiroq
296U (7 \ / 2 = hosil bo'lishi bilan a-parchalanishni (7 \ / 2 = 6564 l) kuylaydi.
23.42-107 l). Parchalanish energiyasi 5.255 MeV, energiyasi 5.168 bo'lgan a-zarralar
(72,8%), 5,123 (27,10%) MeV. Ushbu izotop o'z-o'zidan paydo bo'lishga qodir
dangasalik (5.7-10-6 ehtimollik). 248Pu yadro reaktsiyalari natijasida olinadi: