אורניום-235 – הבדלי גרסאות
תוכן שנמחק תוכן שנוסף
אין תקציר עריכה |
מאין תקציר עריכה |
||
שורה 1:
'''
[[
למרות נדירותו היחסית, <sup>235</sup>U הוא האיזוטופ החשוב ביותר בתעשייה הגרעינית, שכן בניגוד
יחד עם [[פלוטוניום|<sup>239</sup>Pu]]
השיעור הנמוך של <sup>235</sup>U באורניום טבעי אינו מאפשר שימוש באורניום טבעי לצורך הפקת אנרגיה גרעינית. לשם כך יש לבצע תהליך ארוך, יקר ומורכב של [[העשרת אורניום]], המעלה את ריכוז ה-<sup>235</sup>U באופן מלאכותי.
ה[[מסה]] של <sup>235</sup>U במצב היסוד היא 235.0439299[[יחידת מסה אטומית|u]], וה[[ספין]] של הגרעין הוא 7/2.
==ביקוע גרעיני כתוצאה מפגיעת נייטרון==
התכונה החשובה ביותר של <sup>235</sup>U היא יכולתו לעבור [[ביקוע גרעיני]] כתוצאה מפגיעת [[נייטרון]], ולהתפרק לשני גרעינים קטנים יותר, תוך שחרור נייטרונים הממשיכים לבקע גרעינים נוספים שלו באופן דומה, וכך הלאה בתהליך העשוי לייצר [[תגובת שרשרת גרעינית]].
כאשר נייטרון פוגע בגרעין של <sup>235</sup>U הוא יכול להתחבר אליו וליצור גרעין מעורר
קיימים מספר אופני ביקוע אפשריים, חלקם מומחשים בנוסחאות הבאות:
: <math>\ ^{235}U + ^1 n \rarr ^{236}U^* \rarr ^{92}Kr + ^{141}Ba + 3 ^1 n </math>
: <math>\ ^{235}U + ^1 n \rarr ^{236}U^* \rarr ^{90}Kr + ^{144}Ba + 2 ^1 n </math>
: <math>\ ^{235}U + ^1 n \rarr ^{236}U^* \rarr ^{90}Rb + ^{143}Cs + 3 ^1 n </math>
<small>[[צסיום]]=Cs,
תוצרי הביקוע (הגרעינים שנוצרים בתהליך) אינם דומים במסתם. עבור אורניום-235 [[מספר מסה|מספרי המסה]] של
בכל אחת מצורות הפירוק האפשריות, סך מסת תוצרי הביקוע קטנה מעט מזו של <sup>235</sup>U והנייטרון הפוגע, הפרש המשתחרר בצורת אנרגיה. האנרגיה הממוצעת המשתחררת מביקוע גרעין אחד של <sup>235</sup>U היא כ-200 [[אלקטרון וולט|MeV]] (לעומת כ-210 MeV עבור פלוטוניום).
חשיבות מיוחדת יש לאנרגיה הקינטית של הנייטרון הפוגע הנדרשת עבור ביקוע. קיימים איזוטופים כבדים רבים שגרעיניהם יכולים להתבקע מפגיעת נייטרונים מהירים, אולם עבור רובם, האנרגיה הקינטית של הנייטרון הנדרשת כדי שיהיה סיכוי משמעותי שהוא יבקע את הגרעין, גבוהה מהאנרגיה הממוצעת שיש לנייטרון '''שנפלט''' בביקוע (סדר גודל של למעלה מ-MeV). לכן בחומרים אלה לא מתפתחת תגובת שרשרת, כלומר הם אינם חומרים בקיעים.
לעומת זאת,
==דעיכה ספונטנית==
<sup>235</sup>U הוא איזוטופ [[רדיואקטיביות|רדיואקטיבי]], אולם [[זמן מחצית חיים|זמן מחצית החיים]] שלו הוא ארוך ביותר: 703.8 מיליון שנים.
כמעט תמיד הוא [[דעיכה רדיואקטיבית|דועך]] ב[[קרינת אלפא|התפרקות אלפא]] ל-[[תוריום|<sup>231</sup>Th]] תוך פליטת אנרגיה של 4.679 [[אלקטרון וולט|MeV]]. בנוסף, גרעין של <sup>235</sup>U יכול לעבור [[ביקוע גרעיני]] ספונטני, בו הוא מתפרק לשני גרעינים קלים יותר תוך פליטת נייטרונים, אולם הסיכוי להתפרקות כזו קטן מאוד, רק כאחת מתוך 10 מיליארד התפרקויות. בנוסף, כאחת מתוך 100 מיליארד התפרקויות היא דעיכה בה נפלט גרעין [[נאון]] והגרעין הופך לגרעין [[עופרת]].
שורה 39:
==קישורים חיצוניים==
* [http://www.uic.com.au/uicphys.htm Some Physics of Uranium] - מהאתר של "[[:en:Uranium Information Centre|Uranium Information Centre]]"
* [http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/nucene/fission.html Nuclear Fission] מהאתר HyperPhysics של אוניברסיטת מדינת ג'ורג'יה
[[קטגוריה:איזוטופים של אורניום]]
|