Hva er forskjellen mellom isotopene U235 og U238?

Hva trenger du:

• Grunnleggende kunnskap om "kjernefysikk"

Hvordan skiller isotoper seg?

• Dette begrepet kommer fra Kjernefysikk, men det brukes også i kjernekjemi. Grovt sett er isotoper spesielle varianter av ett og samme kjemiske element. Men hvordan er de forskjellige?
• Et atom av et kjemisk element inneholder atomkjernen (med nesten hele massen) og atomskallet (med elektronene). Selve atomkjernen består av to typer partikler, nemlig de positivt ladede protonene og nøytronene som ikke bærer noen ladning.
• Antall protoner i kjernen bestemmer atomnummeret til et element: Ekstreme eksempler er hydrogen med atomnummer 1 (og et proton i kjernen) og elementet uran, som du finner i Periodiske tabell i posisjon 92 - det er 92 protoner i kjernen.
• Avhengig av elementet inneholder atomkjernen litt flere nøytroner. Det er flere varianter av nesten alle elementer, dvs. isotoper, med forskjellige antall nøytroner (stabile og selvfølgelig også ustabile, dvs. radioaktive).
  instagram viewer
• For eksempel har hydrogen to stabile isotoper, nemlig normalt hydrogen (med 1 proton) og de såkalte. Deuterium (1 proton, 1 nøytron). En tredje isotop, tritium, med 2 nøytroner i kjernen, er ikke stabil.


Hva er en isotop i kjemi?

Isotoper er elementene "varianter". Hvem er litt nærmere strukturen til ...

• Kjemisk oppfører isotopene til et element seg (nesten) på samme måte, slik at kjemikere ikke trenger å bekymre seg for dem. I kjernefysikk kan det imidlertid være forskjeller mellom de enkelte isotoper av et element - for eksempel med uran.

U235 og U238 - to forskjellige uranisotoper

• U235 og U238 er de to viktigste isotopene til elementet uran (det er andre). De to atomkjernene til isotopene har naturligvis 92 protoner, men i det første tilfellet 143 nøytroner og i det andre tilfellet 146 nøytroner. Denne forskjellen ser kanskje ikke veldig slående ut i begynnelsen, men den har også innvirkning på stabiliteten og forfallet til de to isotopene.
• Den tyngre isotopen forekommer for mer enn 99% i naturlig uran; det er så å si hovedkomponenten. Denne isotopen er imidlertid ikke stabil, men henfaller hovedsakelig gjennom frigjøring av en alfapartikkel til thorium (nærmere bestemt: Th-234), den naturlige uran-radium-serien begynner med denne isotopen. Halveringstiden for dette forfallet er rundt 5 milliarder. År (slik at U238 fra begynnelsen av jorden fremdeles er tilstede). En liten andel av U238 -kjernene splittes spontant. U238 er ikke egnet for bygging av atomkraftverk, da det ikke kan splittes ved å fange sakte nøytroner.
• Den nest vanligste isotopen av uran er U235, som også stammer fra den tiden solsystemet ble dannet. Imidlertid har den bare en andel på mindre enn 1%. Den lettere uranisotopen er heller ikke stabil. Det er også utsatt for alfa-forfall, men med en kortere halveringstid på rundt 700 millioner. År. Den naturlige uran-actinium-serien begynner med denne isotopen. Denne sjeldne isotopen er økonomisk interessant fordi den er splittet (nøkkelord: berikelse).

Så hva er hovedforskjellen mellom de to isotopene? Først av alt, i massen, som skyldes det forskjellige antallet nøytroner, deres forfallets vei og sin tid, samt deres økonomiske betydning som splittbart materiale.