A | B | C | D | E | F | G | H | CH | I | J | K | L | M | N | O | P | Q | R | S | T | U | V | W | X | Y | Z | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9
Plutonium-240 (240Pu nebo Pu-240) je izotop plutonia vznikající záchytem neutronu z 239Pu. Objeveno bylo na základě svého spontánního štěpení v roce 1944 v Los Alamos a mělo význam pro Projekt Manhattan.[1]
240Pu podléhá v malé, ale významné, míře spontánnímu štěpení. Přítomnost 240Pu omezuje využití plutonia v jaderných zbraních, protože neutrony ze spontánního štěpení vyvolávají předčasnou řetězovou reakci, kde uvolněná energie rozptýlí jádro před dosažením úplné imploze.[2][3] Většinovým způsobem přeměny je vyzáření částice alfa za vzniku uranu-236.
Jaderné vlastnosti
62 až 73 % jader 239Pu, která zachytí neutron, se rozštěpí, zbytek vytvoří 240Pu. ČRím déle zůstává jaderné palivo v reaktoru, ím větší je v něm poměrné zastoupení 240Pu.
Izotop 240Pu má podobný účinný průřez pro záchyt tepelných neutronů jako 239Pu (289,5±1,4 oproti 269,3±2,9 barnů),[4][5] ovšem jeho účinný průřez pro štěpení tepelnými neutrony je malý (0,064 barnů). Když 240Pu zachytí neutron, tak je pravděpodobnost přeměny na 241Pu přibližně 4500krát větší než pravděpodobnost štěpení. Izotopy s lichými nukleonovými čísly snadněji zachytí neutron a následně se rozštěpí, než izotopy se sudými nukleonovými čísly, které se tak v reaktoru hromadí.
Jaderné zbraně
Příměsi 240Pu v plutoniových jaderných zbaních jsou komplikací a nejvhodnější je čisté 239Pu,[6] a to z těchto důvodů:
- 240Pu má velký podíl spontánního štěpení. Každý neutron, který se dostane do nadkritického jádra, může způsobit okamžitý výbuch, a to i před dosažením optimální konfigurace. Přítomnost 240Pu tak snižuje výkonnost těchto zbraní.[6][3]
- Izotopy za 239Pu vyzařují mnohem více radioaktivního záření, což stěžuje jejich uchovávání.[6] Také uvolňují více tepla, čímž mohou vyvolat fázové změny jádra.[6]
Spontánní štěpení bylo podrobně zkoumáno v projektu Manhattan.[7] Tento jev znemožňoval použití plutonia ve zbraních pistolovitého typu, kde se štěpný materiál do nadkritické hmotnosti dostane za několik millisekund, a vyvolalo potřebu vyvinout implozní zbraně, ve kterých proces trvá mikrosekundy.[8]
I přesto se přespokládá, že při testu Trinity nečistoty v podobě 240Pu způsobily 12% pravděpodobnost, že bvýbuch nedosáhne maximální síly.[6]
Ke snížení obsahu 240Pu ve zbraňovém plutoniu (méně než 7 % 240Pu) bylo využito jeho přepracování po 90 dnech používání. Tyto rychlé palivové cykly se ukázaly jako nevhodné pro civilní reaktory a obvykle se provádějí pouze v reaktorech určených na výrobu zbraňového plutonia. Plutonium z použitých civiliních reaktorů většinou obsahuje méně než 70 % 239Pu a okolo 26 % 240Pu, se zbytkem tvořeným ostatními izotopy plutonia, což ztěžuje jeho využití ve zbraních.[2][6][9][10] U zbraní vyrobených po 40. letech 20. století ale míra, do které je 240Pu pořekážkou pro výrobu zbraní, je sporná.
Odkazy
Reference
V tomto článku byl použit překlad textu z článku Plutonium-240 na anglické Wikipedii.
- ↑ G. W. Farwell. Emilio Segre, Enrico Fermi, Pu-240, and the atomic bomb. : , 1990. Dostupné online.
- ↑ a b Sümer Şahin. Remarks On The Plutonium-240 Induced Pre-Ignition Problem In A Nuclear Device. Nuclear Technology. 1981, s. 431–432. Dostupné online. DOI 10.13182/NT81-A32795.
- ↑ a b David Bodansky. Nuclear Energy: Principles, Practices, and Prospects. : Springer Science & Business Media, 2007. ISBN 978-0-387-26931-3. Kapitola Nuclear Bombs, Nuclear Energy, and Terrorism.
- ↑ S. F. Mughabghab. Atlas of neutron resonances : resonance parameters and thermal cross sections Z=1-100. Amsterdam: Elsevier, 2006. ISBN 978-0-08-046106-9.
- ↑ Actinide data: Thermal neutron cross sections, resonance integrals, and Westcott factors . International Atomic Energy Agency . Dostupné online.
- ↑ a b c d e f J. Carson Mark; Frank von Hippel; Edward Lyman. Explosive Properties of Reactor-Grade Plutonium. Science & Global Security. 2009-10-30, s. 170–185. Dostupné online. ISSN 0892-9882. DOI 10.1080/08929880903368690. Bibcode 2009S&GS...17..170M.
- ↑ O. Chamberlain; G. W. Farwell; E. Segrè. Pu-240 and Its Spontaneous Fission. Physical Review. 1954, s. 156. DOI 10.1103/PhysRev.94.156. Bibcode 1954PhRv...94..156C.
- ↑ Lillian Hoddeson. The Discovery of Spontaneous Fission in Plutonium during World War II. Historical Studies in the Physical and Biological Sciences. 1993, s. 279–300. DOI 10.2307/27757700.
- ↑ Sümer Şahin; Jacques Ligou. The Effect of the Spontaneous Fission of Plutonium-240 on the Energy Release in a Nuclear Explosive. Nuclear Technology. 1980, s. 88. Dostupné online. DOI 10.13182/NT80-A17072.
- ↑ Sümer Şahin. The effect of Pu-240 on neutron lifetime in nuclear explosives. Annals of Nuclear Energy. 1978, s. 55–58. DOI 10.1016/0306-4549(78)90104-4.
Související články
Externí odkazy
- Obrázky, zvuky či videa k tématu Plutonium-240 na Wikimedia Commons
- NLM Hazardous Substances Databank – Plutonium, Radioactive
Text je dostupný za podmienok Creative Commons Attribution/Share-Alike License 3.0 Unported; prípadne za ďalších podmienok. Podrobnejšie informácie nájdete na stránke Podmienky použitia.
Antropológia
Aplikované vedy
Bibliometria
Dejiny vedy
Encyklopédie
Filozofia vedy
Forenzné vedy
Humanitné vedy
Knižničná veda
Kryogenika
Kryptológia
Kulturológia
Literárna veda
Medzidisciplinárne oblasti
Metódy kvantitatívnej analýzy
Metavedy
Metodika
Text je dostupný za podmienok Creative
Commons Attribution/Share-Alike License 3.0 Unported; prípadne za ďalších
podmienok.
Podrobnejšie informácie nájdete na stránke Podmienky
použitia.
www.astronomia.sk | www.biologia.sk | www.botanika.sk | www.dejiny.sk | www.economy.sk | www.elektrotechnika.sk | www.estetika.sk | www.farmakologia.sk | www.filozofia.sk | Fyzika | www.futurologia.sk | www.genetika.sk | www.chemia.sk | www.lingvistika.sk | www.politologia.sk | www.psychologia.sk | www.sexuologia.sk | www.sociologia.sk | www.veda.sk I www.zoologia.sk