بلوتونيوم-241

بلوتونيوم-241 القائمة الكاملة
معلومات عامة
الاسم، الرمز	بلوتونيوم-241,^241Pu
النيوترونات	147
البروتونات	94
بيانات النويدة
الوفرة الطبيعية	0 (Artificial)
عمر النصف	14 سنة
نواتج الاضمحلال	^241Am
نمودج الاضمحلال	طاقة الاضمحلال
β−	0.0208 [1] إلكترون فولت

الأكتينيدات ومنتجات الانشطار بالنسبة لعمر النصف ع ن ت
أكتينيدات[2] بالنسبة لسلسلة اضمحلال				مجال عمر النصف (y)	ناتج إنشطار نووي من إنتاج ^235U[3]
سلسلة اضمحلال	سلسلة اضمحلال	سلسلة اضمحلال	سلسلة اضمحلال
						4.5–7%	0.04–1.25%	<0.001%
^228Ra^№				4–6	†		^155Eu^þ
^244Cm^ƒ	^241Pu^ƒ	^250Cf	^227Ac^№	10–29		^90Sr	^85Kr	^113mCd^þ
^232U^ƒ		^238Pu^ƒ№	^243Cm^ƒ	29–97		^137Cs	^151Sm^þ	^121mSn
^248Bk[4]	^249Cf^ƒ	^242mAm^ƒ		141–351	لا توجد منتجات الانشطار لها عمر النصف . في المجال 100-210 ألف   سنة ...
	^241Am^ƒ		^251Cf^ƒ[5]	430–900
		^226Ra^№	^247Bk	1.3 k – 1.6 k
^240Pu^ƒ№	^229Th^№	^246Cm^ƒ	^243Am^ƒ	4.7 k – 7.4 k
	^245Cm^ƒ	^250Cm		8.3 k – 8.5 k
			^239Pu^ƒ№	24.1 k
		^230Th^№	^231Pa^№	32 k – 76 k
^236Np^ƒ	^233U^ƒ№	^234U^№		150 k – 250 k	‡	^99Tc^₡	^126Sn
^248Cm		^242Pu^ƒ		327 k – 375 k			^79Se^₡
				1.53 M		^93Zr
	^237Np^ƒ№			2.1 M – 6.5 M		^135Cs^₡	^107Pd
^236U^№			^247Cm^ƒ	15 M – 24 M			^129I^₡
^244Pu^№				80 M	... ولا تتجاوز 15.7 مليون سنة[6]
^232Th^№		^238U^№	^235U^ƒ№	0.7 G – 14.1 G
أسطورة للرموز فوق ₡  يحتوي على التقاط نيوترون حراري في نطاق 8–50 الحظائر ƒ  مادة انشطارية m  مصاوغ نووي №  مصدر طبيعي مشع (عادي) þ  السم النيوتروني (التقاطع الحراري النيوترون المقطع العرضي أكبر من الحظائر 3K) †  نطاق 4–97 سنة: منتج انشطاري متوسط العمر ‡  أكثر من 200,000 سنة: منتج الانشطار طويل العمر

البلوتونيوم-241 (^241Pu) هو نظير البلوتونيوم يتشكل عندما يقوم البلوتونيوم-240 بالتقاط نيوترون. مثل ^239Pu ولكن على عكس ₂₄₀Pu الذي ينشطر إلى ^241Pu، مع امتصاص النيوترون فالمقطع العرضي 1/3 أكبر من ^239Pu، واحتمال مماثل للانشطار بامتصاص النيوترون، حتى 73٪. وفي حالة عدم الانشطار، ينتج التقاط النيوترونات البلوتونيوم-242. بشكل عام، النظائر التي لها عدد فردي من النيوترونات على حد سواء أكثر عرضة لامتصاص النيوترون، وأكثر عرضة لخضوعها للانشطار بامتصاص النيوترونات، مقارنة مع النظائر التي لها عدد متساوي من النيوترونات.

الاضمحلال إلى أمريسيوم

^241Pu لديه عمر النصف 14 عاما، وهو اضمحلال يعادل حوالي 5٪ من ^241Pu على مدى سنة واحدة. وكلما طال انتظار الوقود النووي ينتظر قبل إعادة المعالجة، فإن الكثير من ^241Pu يتحلل إلى أمريسيوم-241، وهو مادة غير انشطارية (وإن كانت قابلة للانشطار بواسطة النيوترونات السريعة) ويبعث ألفا وله عمر النصف 432 سنة، وهو مساهم رئيسي في النشاط الإشعاعي للنفايات النووية وهو مقياس لمئات أو آلاف السنين.

الأمريسيوم منخفض التكافؤ ومنخفض الكهربية مقارنة مع البلوتونيوم واليورانيوم أو نبتونيوم، لذلك في معظم إعادة المعالجة النووية، Am يميل إلى تجزئة ليس مع U، Np، Pu ولكن مع المنتجات الانشطارية القلوية: اللانثانيدات والسترونتيوم والسيزيوم والباريوم، والإتريوم، وبالتالي لا يعاد تدويرها إلى وقود نووي ما لم تبذل جهود خاصة. في المفاعل الحراري، ^241Am يلتقط النيوترون ليصبح أمريسيوم-242، الذي سرعان ما يصبح كوريوم-242 (أو، 17.3٪ من الوقت، ^242Pu) عن طريق اضمحلال بيتا. كل من ^242Cm و ^242Pu أقل احتمالا بكثير لاستيعاب النيوترون، وحتى أقل احتمالا للانشطار. ومع ذلك، ^242Cm هو قصير العمر (عمر النصف 160 يوما) وتخضع دائما تقريبا لاضمحلال ألفا لتتحول إلى ^242Pu بدلا من التقاط نيوترون آخر. باختصار، ^141Am يحتاج إلى استيعاب اثنين من النيوترونات بعد أن تصبح نظائر انشطارية مرة أخرى.

مراجع

1. http://www.nucleide.org/DDEP_WG/Nuclides/Pu-241_tables.pdf Table de Radionucleides Pu-241, Laboratoire National Henri Becquerel نسخة محفوظة 2019-07-17 على موقع واي باك مشين.
2. Plus radium (element 88). While actually a sub-actinide, it immediately precedes actinium (89) and follows a three-element gap of instability after بولونيوم (84) where no nuclides have half-lives of at least four years (the longest-lived nuclide in the gap is radon-222 with a half life of less than four days). Radium's longest lived isotope, at 1,600 years, thus merits the element's inclusion here.
3. Specifically from حرارة النيوترون fission of U-235, e.g. in a typical مفاعل نووي.
4. Milsted، J.؛ Friedman، A. M.؛ Stevens، C. M. (1965). "The alpha half-life of berkelium-247; a new long-lived isomer of berkelium-248". Nuclear Physics. ج. 71 ع. 2: 299. Bibcode:1965NucPh..71..299M. DOI:10.1016/0029-5582(65)90719-4.
   "The isotopic analyses disclosed a species of mass 248 in constant abundance in three samples analysed over a period of about 10 months. This was ascribed to an isomer of Bk^248 with a half-life greater than 9 y. No growth of Cf^248 was detected, and a lower limit for the β^− half-life can be set at about 10^4 y. No alpha activity attributable to the new isomer has been detected; the alpha half-life is probably greater than 300 y."
5. This is the heaviest nuclide with a half-life of at least four years before the "جزيرة الثبات".
6. Excluding those "نويدة ابتدائية" nuclides with half-lives significantly in excess of ^232Th; e.g., while ^113mCd has a half-life of only fourteen years, that of ^113Cd is nearly eight quadrillion years.