同位体U235とU238の違いは何ですか?

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2つのウラン同位体U235とU238を本当に区別できますか?違いは何ですか? そして、とにかく同位体は何ですか? これらの質問はここで扱われます。

同位体U235のみが核分裂性物質です。
同位体U235のみが核分裂性物質です。

何が必要:

  • 「原子核物理学」の基礎知識

同位体はどのように異なりますか?

  • この用語は 原子核物理学、しかしそれは核化学でも使用されます。 大まかに言えば、同位体は同じ化学元素の特殊な品種です。 しかし、それらはどのように異なりますか?
  • 化学元素の原子には、原子核(ほぼ全体の質量)と原子殻(電子)が含まれています。 原子核自体は、正に帯電した陽子と電荷を持たない中性子の2種類の粒子で構成されています。
  • 原子核内の陽子の数によって元素の原子番号が決まります。極端な例としては、原子番号1の水素(および原子核内の陽子)と元素ウランがあります。 周期表 92位-原子核には92個の陽子があります。
  • 元素によっては、原子核にはわずかに多くの中性子が含まれています。 ほぼすべての元素、つまり同位体には、中性子の数が異なるいくつかの種類があります(安定していて、もちろん不安定でもあります。つまり、放射性です)。
  • たとえば、水素には2つの安定同位体、つまり通常の水素(1つの陽子を持つ)といわゆる水素があります。 重水素(陽子1個、中性子1個)。 原子核に2つの中性子を持つ3番目の同位体であるトリチウムは安定していません。
  • 化学の同位体とは何ですか?

    同位体は元素の「多様性」です。 構造に少し近いのは誰ですか...

  • 化学的には、元素の同位体は(ほぼ)同じように動作するため、化学者はそれらについて心配する必要はありません。 ただし、原子核物理学では、元素の個々の同位体間で違いが生じる可能性があります(たとえば、ウランの場合)。

U235とU238-2つの異なるウラン同位体

  • U235とU238は、ウラン元素の2つの最も重要な同位体です(他にもあります)。 同位体の2つの原子核は、当然92個の陽子を持っていますが、最初のケースでは143個の中性子、2番目のケースでは146個の中性子があります。 この違いは、最初はそれほど目立たないように見えるかもしれませんが、2つの同位体の安定性と崩壊にも影響を及ぼします。
  • より重い同位体は天然ウランで99%以上発生します; それはいわば主成分です。 ただし、この同位体は安定していませんが、主にアルファ粒子がトリウム(より正確にはTh-234)に放出されることで崩壊し、天然ウラン-ラジウム系列はこの同位体から始まります。 この崩壊の半減期は約50億です。 年(地球の初めからのU238がまだ存在するように)。 U238コアのごく一部が自然に分裂します。 U238は、遅い中性子を捕獲することによって分割することができないため、原子力発電所の建設には適していません。
  • ウランの2番目に一般的な同位体はU235であり、これも太陽系が形成された時からさかのぼります。 ただし、シェアは1%未満です。 軽いウラン同位体も安定していません。 また、アルファ崩壊の影響を受けますが、半減期は約7億と短くなります。 年。 天然ウラン-アクチニウム系列は、この同位体から始まります。 この希少な同位体は核分裂性であるため、経済的に興味深いものです(キーワード:濃縮)。

では、2つの同位体の主な違いは何ですか? まず第一に、それらの質量は、中性子の数の違い、崩壊経路と時間、そして核分裂性物質としての経済的重要性によるものです。

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