Плутоний-240

Поделись знанием:
Перейти к: навигация, поиск
Плутоний-240
Общие сведения
Название, символ Плутоний-240, 240Pu
Нейтронов 146
Протонов 94
Свойства нуклида
Атомная масса 240,0538135(20)[1] а. е. м.
Избыток массы 50 127,0(18)[1] кэВ
Удельная энергия связи (на нуклон) 7 556,036(8)[1] кэВ
Изотопная распространённость 0 (искусственный)
Период полураспада 6 564(11)[2] лет
Продукты распада 236U
Канал распада Энергия распада
α-распад 5,255[1] МэВ
SF

Плуто́ний-240 (англ. plutonium-240) — радиоактивный нуклид химического элемента плутония с атомным номером 94 и массовым числом 240. Образуется при захвате нейтрона ядром 239Pu. В топливных элементах ядерных реакторов содержание 240Pu увеличивается в процессе отработки топлива. Для оружейного плутония изотоп является нежелательной примесью из-за его склонности к спонтанному делению, что может привести к преждевременной детонации ядерного заряда (не допускается содержание более 7 % 240Pu). В отработанном топливе ядерного реактора около 70 % 239Pu и 26 % 240Pu, что делает крайне непрактичным изготовление атомного оружия из этого сырья, поэтому оружейный плутоний получается на специально предназначенных для этого реакторах путём переработки топлива после 90 дней работы реактора.

240Pu имеет втрое меньшее эффективное сечение захвата нейтрона, чем 239Pu и в большинстве случаев превращается в 241Pu.





Образование и распад

Процесс Уравнение Период
полу-
распада[2]
Вероят-
ность,
%[2]
Энергия
распада,
кэВ
Энергия частиц,
кэВ
Образование
β-распад 240Np <math>\mathrm{^{240}_{93}Np} \rightarrow \mathrm{^{240}_{94}Pu} + e^- + \bar{\nu}_e</math> 61,9(2) мин 100
β+-распад 240Am <math>\mathrm{^{240}_{95}Am} \rightarrow \mathrm{^{240}_{94}Pu} + e^+ + \nu_e</math> 50,8(3) ч 100
α-распад 244Cm <math>\mathrm{^{244}_{96}Cm} \rightarrow \mathrm{^{240}_{94}Pu} + \mathrm{^{4}_{2}He}</math> 18,10(2) лет 100
Поглощение
нейтрона
239Pu
<math>\mathrm{^{239}_{94}Pu} + n^0 \rightarrow \mathrm{^{240}_{94}Pu}</math>
Распад
α-распад <math>\mathrm{^{240}_{94}Pu} \rightarrow \mathrm{^{236}_{92}U} + \mathrm{^{4}_{2}He}</math> 6564(11) лет 100 5 255[1] 5 168,17 (72,80 %)
5 123,68 (27,10 %)[3]
Спонтанное
деление
<math>\mathrm{^{240}_{94}Pu} \rightarrow </math> 5,7·10−6[4]

Получение

Образуется в энергетических реакторах на АЭС, при захвате нейтрона Плутонием-239. В отработавшем ядерном топливе (ОЯТ) составляет типично около четверти от всех изотопов Плутония. В отдельных типах реакторов его доля может составлять от 17 до 30%.[5]

Изомеры

Применение

Наличие значительного количества изотопа плутония-240 делает плутоний, выделямеый из ОЯТ, неподходящим для создания ядерных зарядов[6]. Разделение изотопов плутония на практике не применяется.

В оружейном плутонии количество изотопа плутония-240 составляет не более 8 %[7].

См. также

Напишите отзыв о статье "Плутоний-240"

Примечания

  1. 1 2 3 4 5 G. Audi, A.H. Wapstra, and C. Thibault (2003). «[www.nndc.bnl.gov/amdc/masstables/Ame2003/Ame2003b.pdf The AME2003 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs, and references.]». Nuclear Physics A 729: 337—676. DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003. Bibcode: [adsabs.harvard.edu/abs/2003NuPhA.729..337A 2003NuPhA.729..337A].
  2. 1 2 3 G. Audi, O. Bersillon, J. Blachot and A. H. Wapstra (2003). «[www.nndc.bnl.gov/amdc/nubase/Nubase2003.pdf The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties]». Nuclear Physics A 729: 3–128. DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. Bibcode: [adsabs.harvard.edu/abs/2003NuPhA.729....3A 2003NuPhA.729....3A].
  3. [www-nds.iaea.org/relnsd/tablenucsENSDF.jsp?query=3495 Свойства 240Pu на сайте МАГАТЭ (IAEA, International Atomic Energy Agency)]
  4. www.pnnl.gov/main/publications/external/technical_reports/PNNL-24355.pdf "Plutonium-240 decays ... though a small percentage of the decays (5.7×10-6 %) are via spontaneous fission. "
  5. www.world-nuclear.org/information-library/nuclear-fuel-cycle/fuel-recycling/plutonium.aspx / WNA, "Examples of the types of variation in plutonium composition produced from different sources"
  6. www.world-nuclear.org/information-library/nuclear-fuel-cycle/fuel-recycling/plutonium.aspx / WNA, "Pu-240 has a relatively high rate of spontaneous fission with consequent neutron emissions. This makes reactor-grade plutonium entirely unsuitable for use in a bomb "
  7. www.world-nuclear.org/information-library/nuclear-fuel-cycle/fuel-recycling/plutonium.aspx / WNA, "Weapons-grade Pu-239 with less than 8% Pu-240"

Ссылки

  • www.ippe.ru/podr/abbn/english/libr/pdf/94pu.pdf
Легче:
плутоний-239
Плутоний-240 является
изотопом плутония
Тяжелее:
плутоний-241
Изотопы элементов · Таблица нуклидов


Отрывок, характеризующий Плутоний-240

Ростов с Ильиным в последний раз выпустили на перегонку лошадей в изволок перед Богучаровым, и Ростов, перегнавший Ильина, первый вскакал в улицу деревни Богучарова.
– Ты вперед взял, – говорил раскрасневшийся Ильин.
– Да, всё вперед, и на лугу вперед, и тут, – отвечал Ростов, поглаживая рукой своего взмылившегося донца.
– А я на французской, ваше сиятельство, – сзади говорил Лаврушка, называя французской свою упряжную клячу, – перегнал бы, да только срамить не хотел.
Они шагом подъехали к амбару, у которого стояла большая толпа мужиков.
Некоторые мужики сняли шапки, некоторые, не снимая шапок, смотрели на подъехавших. Два старые длинные мужика, с сморщенными лицами и редкими бородами, вышли из кабака и с улыбками, качаясь и распевая какую то нескладную песню, подошли к офицерам.
– Молодцы! – сказал, смеясь, Ростов. – Что, сено есть?
– И одинакие какие… – сказал Ильин.
– Развесе…oo…ооо…лая бесе… бесе… – распевали мужики с счастливыми улыбками.
Один мужик вышел из толпы и подошел к Ростову.
– Вы из каких будете? – спросил он.
– Французы, – отвечал, смеючись, Ильин. – Вот и Наполеон сам, – сказал он, указывая на Лаврушку.
– Стало быть, русские будете? – переспросил мужик.
– А много вашей силы тут? – спросил другой небольшой мужик, подходя к ним.
– Много, много, – отвечал Ростов. – Да вы что ж собрались тут? – прибавил он. – Праздник, что ль?
– Старички собрались, по мирскому делу, – отвечал мужик, отходя от него.
В это время по дороге от барского дома показались две женщины и человек в белой шляпе, шедшие к офицерам.
– В розовом моя, чур не отбивать! – сказал Ильин, заметив решительно подвигавшуюся к нему Дуняшу.
– Наша будет! – подмигнув, сказал Ильину Лаврушка.
– Что, моя красавица, нужно? – сказал Ильин, улыбаясь.
– Княжна приказали узнать, какого вы полка и ваши фамилии?
– Это граф Ростов, эскадронный командир, а я ваш покорный слуга.
– Бе…се…е…ду…шка! – распевал пьяный мужик, счастливо улыбаясь и глядя на Ильина, разговаривающего с девушкой. Вслед за Дуняшей подошел к Ростову Алпатыч, еще издали сняв свою шляпу.
– Осмелюсь обеспокоить, ваше благородие, – сказал он с почтительностью, но с относительным пренебрежением к юности этого офицера и заложив руку за пазуху. – Моя госпожа, дочь скончавшегося сего пятнадцатого числа генерал аншефа князя Николая Андреевича Болконского, находясь в затруднении по случаю невежества этих лиц, – он указал на мужиков, – просит вас пожаловать… не угодно ли будет, – с грустной улыбкой сказал Алпатыч, – отъехать несколько, а то не так удобно при… – Алпатыч указал на двух мужиков, которые сзади так и носились около него, как слепни около лошади.
– А!.. Алпатыч… А? Яков Алпатыч!.. Важно! прости ради Христа. Важно! А?.. – говорили мужики, радостно улыбаясь ему. Ростов посмотрел на пьяных стариков и улыбнулся.
– Или, может, это утешает ваше сиятельство? – сказал Яков Алпатыч с степенным видом, не заложенной за пазуху рукой указывая на стариков.
– Нет, тут утешенья мало, – сказал Ростов и отъехал. – В чем дело? – спросил он.
– Осмелюсь доложить вашему сиятельству, что грубый народ здешний не желает выпустить госпожу из имения и угрожает отпречь лошадей, так что с утра все уложено и ее сиятельство не могут выехать.
– Не может быть! – вскрикнул Ростов.
– Имею честь докладывать вам сущую правду, – повторил Алпатыч.
Ростов слез с лошади и, передав ее вестовому, пошел с Алпатычем к дому, расспрашивая его о подробностях дела. Действительно, вчерашнее предложение княжны мужикам хлеба, ее объяснение с Дроном и с сходкою так испортили дело, что Дрон окончательно сдал ключи, присоединился к мужикам и не являлся по требованию Алпатыча и что поутру, когда княжна велела закладывать, чтобы ехать, мужики вышли большой толпой к амбару и выслали сказать, что они не выпустят княжны из деревни, что есть приказ, чтобы не вывозиться, и они выпрягут лошадей. Алпатыч выходил к ним, усовещивая их, но ему отвечали (больше всех говорил Карп; Дрон не показывался из толпы), что княжну нельзя выпустить, что на то приказ есть; а что пускай княжна остается, и они по старому будут служить ей и во всем повиноваться.