ما الفرق بين النظائر U235 و U238؟
هل يمكنك حقا التفريق بين نظيري اليورانيوم U235 و U238 وما الفرق بينهما؟ وما هي النظائر على أي حال؟ يتم التعامل مع هذه الأسئلة هنا.
ماذا تحتاج:
- المعرفة الأساسية "بالفيزياء النووية"
كيف تختلف النظائر؟
- هذا المصطلح يأتي من فيزياء نووية، ولكنها تستخدم أيضًا في الكيمياء النووية. بشكل تقريبي ، النظائر هي أنواع خاصة من نفس العنصر الكيميائي. لكن كيف يختلفون؟
- تحتوي ذرة عنصر كيميائي على نواة الذرة (بكامل الكتلة تقريبًا) والقشرة الذرية (مع الإلكترونات). تتكون النواة الذرية نفسها من نوعين من الجسيمات ، وهما البروتونات موجبة الشحنة والنيوترونات التي لا تحمل أي شحنة.
- يحدد عدد البروتونات في النواة العدد الذري لعنصر ما: الأمثلة المتطرفة هي الهيدروجين برقم ذري 1 (وبروتون في النواة) وعنصر اليورانيوم الذي تجده في الجدول الدوري في الموضع 92 - يوجد 92 بروتونًا في النواة.
- اعتمادًا على العنصر ، تحتوي نواة الذرة على عدد قليل من النيوترونات. هناك عدة أنواع من جميع العناصر تقريبًا ، أي النظائر ، بأعداد مختلفة من النيوترونات (مستقرة وغير مستقرة بالطبع أيضًا ، أي المشعة).
- على سبيل المثال ، يحتوي الهيدروجين على نظيرين مستقرين ، وهما الهيدروجين العادي (مع 1 بروتون) وما يسمى. الديوتيريوم (1 بروتون ، 1 نيوترون). النظير الثالث ، التريتيوم ، الذي يحتوي على نيوترونين في النواة ، غير مستقر.
- كيميائيًا ، تتصرف نظائر عنصر ما (تقريبًا) بنفس الطريقة ، بحيث لا يضطر الكيميائيون إلى القلق بشأنها. ومع ذلك ، في الفيزياء النووية ، يمكن أن تكون هناك اختلافات بين النظائر الفردية لعنصر ما - على سبيل المثال مع اليورانيوم.
ما هو النظير في الكيمياء؟
النظائر هي "أصناف" العناصر. من هو الأقرب قليلاً إلى هيكل ...
U235 و U238 - نظيران مختلفان لليورانيوم
- U235 و U238 هما أهم نظيرين لعنصر اليورانيوم (هناك نظائر أخرى). تحتوي النوى الذرية للنظيرين بشكل طبيعي على 92 بروتونًا ، ولكن في الحالة الأولى 143 نيوترونًا وفي الحالة الثانية 146 نيوترونًا. قد لا يبدو هذا الاختلاف لافتًا للنظر في البداية ، ولكن له أيضًا تأثير على استقرار وانحلال النظيرين.
- يوجد النظير الأثقل لأكثر من 99٪ في اليورانيوم الطبيعي ، وهو المكون الرئيسي ، إذا جاز التعبير. ومع ذلك ، فإن هذا النظير ليس مستقرًا ، ولكنه يتحلل بشكل أساسي من خلال إطلاق جسيم ألفا في الثوريوم (بتعبير أدق: Th-234) ، تبدأ سلسلة اليورانيوم والراديوم الطبيعي بهذا النظير. يبلغ عمر النصف لهذا الاضمحلال حوالي 5 مليارات. سنوات (بحيث لا يزال U238 من بداية الأرض موجودًا). تنقسم نسبة صغيرة من النوى U238 تلقائيًا. U238 غير مناسب لبناء محطات الطاقة النووية حيث لا يمكن فصله عن طريق التقاط النيوترونات البطيئة.
- ثاني أكثر نظائر اليورانيوم شيوعًا هو U235 ، والذي يرجع تاريخه أيضًا إلى وقت تكوين النظام الشمسي. ومع ذلك ، فإن نصيبها لا يتجاوز 1٪. كما أن نظير اليورانيوم الأخف غير مستقر. كما أنه عرضة لانحلال ألفا ، ولكن مع عمر نصف أقصر يبلغ حوالي 700 مليون. سنوات. تبدأ سلسلة الأكتينيوم - اليورانيوم الطبيعي بهذا النظير. هذا النظير النادر مثير للاهتمام اقتصاديًا لأنه قابل للانشطار (الكلمة الرئيسية: تخصيب).
إذن ما هو الفرق الرئيسي بين النظيرين؟ بادئ ذي بدء ، في كتلتها ، والتي ترجع إلى اختلاف عدد النيوترونات ومسار انحلالها ووقتها ، فضلاً عن أهميتها الاقتصادية كمواد انشطارية.
إلى أي مدى تجد هذه المقالة مفيدة؟
