Qual è la differenza tra gli isotopi U235 e U238?

Quello di cui hai bisogno:

• Conoscenze di base di "fisica nucleare"

In cosa differiscono gli isotopi?

• Questo termine deriva da Fisica Nucleare, ma è utilizzato anche in chimica nucleare. In parole povere, gli isotopi sono varietà speciali di uno stesso elemento chimico. Ma in cosa differiscono?
• Un atomo di un elemento chimico contiene il nucleo atomico (con quasi tutta la massa) e il guscio atomico (con gli elettroni). Il nucleo atomico stesso è costituito da due tipi di particelle, vale a dire i protoni carichi positivamente ei neutroni che non hanno carica.
• Il numero di protoni nel nucleo determina il numero atomico di un elemento: esempi estremi sono l'idrogeno con numero atomico 1 (e un protone nel nucleo) e l'elemento uranio, che trovi nel Tavola periodica in posizione 92 - ci sono 92 protoni nel nucleo.
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• A seconda dell'elemento, il nucleo atomico contiene leggermente più neutroni. Esistono diverse varietà di quasi tutti gli elementi, cioè isotopi, con diverso numero di neutroni (stabili e ovviamente anche instabili, cioè radioattivi).
• Ad esempio, l'idrogeno ha due isotopi stabili, vale a dire l'idrogeno normale (con 1 protone) e il cosiddetto. Deuterio (1 protone, 1 neutrone). Un terzo isotopo, il trizio, con 2 neutroni nel nucleo, non è stabile.


Cos'è un isotopo in chimica?

Gli isotopi sono le "varietà" degli elementi. Chi è un po 'più vicino alla struttura del ...

• Chimicamente, gli isotopi di un elemento si comportano (quasi) allo stesso modo, in modo che i chimici non debbano preoccuparsene. Nella fisica nucleare, tuttavia, possono esserci certamente differenze tra i singoli isotopi di un elemento, ad esempio con l'uranio.

U235 e U238 - due diversi isotopi di uranio

• U235 e U238 sono i due isotopi più importanti dell'elemento uranio (ce ne sono altri). I due nuclei atomici degli isotopi hanno naturalmente 92 protoni, ma nel primo caso 143 neutroni e nel secondo caso 146 neutroni. Questa differenza potrebbe non sembrare molto evidente all'inizio, ma ha anche un impatto sulla stabilità e sul decadimento dei due isotopi.
• L'isotopo più pesante si trova per più del 99% nell'uranio naturale; è il componente principale, per così dire. Tuttavia, questo isotopo non è stabile, ma decade principalmente attraverso il rilascio di una particella alfa nel torio (più precisamente: Th-234), la serie naturale uranio-radio inizia con questo isotopo. L'emivita di questo decadimento è di circa 5 miliardi. Anni (in modo che l'U238 dall'inizio della terra sia ancora presente). Una piccola parte dei core U238 si è divisa spontaneamente. L'U238 non è adatto per la costruzione di centrali nucleari in quanto non può essere suddiviso catturando neutroni lenti.
• Il secondo isotopo più comune dell'uranio è l'U235, che risale anche al momento della formazione del sistema solare. Tuttavia, ha solo una quota inferiore all'1%. Anche l'isotopo più leggero dell'uranio non è stabile. È anche soggetto a decadimento alfa, ma con un'emivita più breve di circa 700 milioni. Anni. La serie naturale uranio-attinio inizia con questo isotopo. Questo raro isotopo è economicamente interessante perché fissile (parola chiave: arricchimento).

Quindi qual è la principale differenza tra i due isotopi? Innanzitutto nella loro massa, che è dovuta al diverso numero di neutroni, al loro percorso di decadimento e al loro tempo, nonché alla loro importanza economica come materiale fissile.