Qual é a diferença entre os isótopos U235 e U238?

O que você precisa:

• Conhecimento básico de "física nuclear"

Como os isótopos diferem?

• Este termo vem do Física nuclear, mas também é usado na química nuclear. Grosso modo, os isótopos são variedades especiais de um mesmo elemento químico. Mas como eles diferem?
• Um átomo de um elemento químico contém o núcleo atômico (com quase toda a massa) e a camada atômica (com os elétrons). O próprio núcleo atômico consiste em dois tipos de partículas, a saber, os prótons com carga positiva e os nêutrons sem carga.
• O número de prótons no núcleo determina o número atômico de um elemento: exemplos extremos são o hidrogênio com número atômico 1 (e um próton no núcleo) e o elemento urânio, que você encontra no Tabela periódica na posição 92 - há 92 prótons no núcleo.
• Dependendo do elemento, o núcleo atômico contém um pouco mais de nêutrons. Existem várias variedades de quase todos os elementos, ou seja, isótopos, com diferentes números de nêutrons (estáveis ​​e, claro, também instáveis, ou seja, radioativos).
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• Por exemplo, o hidrogênio tem dois isótopos estáveis, ou seja, o hidrogênio normal (com 1 próton) e o assim chamado. Deutério (1 próton, 1 nêutron). Um terceiro isótopo, o trítio, com 2 nêutrons no núcleo, não é estável.


O que é um isótopo em química?

Isótopos são as "variedades" dos elementos. Quem está um pouco mais próximo da estrutura do ...

• Quimicamente, os isótopos de um elemento se comportam (quase) da mesma maneira, de modo que os químicos não precisam se preocupar com eles. Na física nuclear, entretanto, pode haver diferenças entre os isótopos individuais de um elemento - por exemplo, com o urânio.

U235 e U238 - dois isótopos de urânio diferentes

• U235 e U238 são os dois isótopos mais importantes do elemento urânio (existem outros). Os dois núcleos atômicos dos isótopos têm naturalmente 92 prótons, mas no primeiro caso 143 nêutrons e no segundo caso 146 nêutrons. Essa diferença pode não parecer muito notável no início, mas também tem um impacto na estabilidade e decadência dos dois isótopos.
• O isótopo mais pesado ocorre a mais de 99% no urânio natural; é o componente principal, por assim dizer. No entanto, este isótopo não é estável, mas decai principalmente através da liberação de uma partícula alfa no tório (mais precisamente: Th-234), a série urânio-rádio natural começa com este isótopo. A meia-vida dessa decadência é de cerca de 5 bilhões. Anos (de modo que U238 desde o início da terra ainda está presente). Uma pequena proporção dos núcleos U238 se dividiu espontaneamente. O U238 não é adequado para a construção de usinas nucleares, pois não pode ser dividido pela captura de nêutrons lentos.
• O segundo isótopo mais comum do urânio é o U235, que também data da época em que o sistema solar foi formado. No entanto, tem apenas uma participação inferior a 1%. O isótopo de urânio mais leve também não é estável. Também está sujeito a decadência alfa, mas com meia-vida mais curta, de cerca de 700 milhões. Anos. A série natural de urânio-actínio começa com este isótopo. Este isótopo raro é economicamente interessante porque é físsil (palavra-chave: enriquecimento).

Então, qual é a principal diferença entre os dois isótopos? Em primeiro lugar, em sua massa, que se deve ao diferente número de nêutrons, sua trajetória de decadência e seu tempo, bem como sua importância econômica como material físsil.