Plutônio-241 - Plutonium-241

Plutônio-241,  241 Pu
Em geral
Símbolo 241 Pu
Nomes plutônio-241, Pu-241
Prótons 94
Nêutrons 147
Dados de nuclídeo
Abundância natural 0 (artificial)
Meia vida 14 anos
Produtos decadentes 241 am
Massa isotópica 241,057 u
Modos de deterioração
Modo de decaimento Energia de decaimento ( MeV )
β− 0,0208
Isótopos de plutônio
Tabela completa de nuclídeos

Plutônio-241 ( 241 Pu, Pu-241) é um isótopo de plutônio formado quando o plutônio-240 captura um nêutron . Como todos os isótopos de plutônio (mas especialmente 239 Pu), 241 Pu é físsil , com uma seção transversal de absorção de nêutrons cerca de 1/3 maior do que 239 Pu, e uma probabilidade semelhante de fissão na absorção de nêutrons, em torno de 73%. No caso de não fissão, a captura de nêutrons produz plutônio-242 . Em geral, os isótopos com um número ímpar de nêutrons são mais propensos a absorver um nêutron e mais propensos a sofrer fissão na absorção de nêutrons do que os isótopos com um número par de nêutrons.

Decadência para amerício

Actinídeos e produtos de fissão pela meia-vida
Actinídeos por cadeia de decaimento
Faixa de meia-vida ( a )
Produtos de fissão de 235 U por rendimento
4 n 4 n +1 4 n +2 4 n +3
4,5-7% 0,04-1,25% <0,001%
228 Ra 4-6 a 155 Eu þ
244 Cm ƒ 241 Pu ƒ 250 Cf 227 Ac 10-29 a 90 Sr 85 Kr 113m Cd þ
232 U ƒ 238 Pu ƒ 243 Cm ƒ 29-97 a 137 Cs 151 Sm þ 121m Sn
248 Bk 249 Cf ƒ 242m Am ƒ 141-351 a

Nenhum produto de fissão
tem meia-vida
na faixa de
100-210 ka ...

241 Am ƒ 251 Cf ƒ 430-900 a
226 Ra 247 Bk 1,3-1,6 ka
240 Pu 229 th 246 Cm ƒ 243 am ƒ 4,7-7,4 ka
245 Cm ƒ 250 cm 8,3-8,5 ka
239 Pu ƒ 24,1 ka
230 Th 231 Pa 32-76 ka
236 Np ƒ 233 U ƒ 234 U 150–250 ka 99 Tc 126 Sn
248 cm 242 Pu 327-375 ka 79 Se
1,53 Ma 93 Zr
237 Np ƒ 2,1-6,5 Ma 135 Cs 107 Pd
236 U 247 Cm ƒ 15–24 Ma 129 I
244 Pu 80 ma

... nem além de 15,7 Ma

232 Th 238 U 235 U ƒ№ 0,7-14,1 Ga

Legenda para símbolos sobrescritos
₡ tem seção transversal de captura de nêutron térmico na faixa de 8-50 celeiros
ƒ  isômero metaestável fissil № principalmente um material radioativo de ocorrência natural (NORM) þ  veneno de nêutron (seção transversal de captura de nêutron térmico maior que 3k celeiros) † faixa 4-97 a: Produto de fissão de vida média ‡ acima de 200 ka: Produto de fissão de vida longa




Sasahara.svg

241 Pu tem meia-vida de 14 anos, correspondendo a uma degradação de cerca de 5% dos 241 núcleos de Pu em um ano. Quanto mais tempo o combustível nuclear gasto espera antes do reprocessamento , mais 241 Pu decai em amerício-241 , que não é separável (embora fissionável por nêutrons rápidos ) e um emissor alfa com meia - vida de 432 anos; 241 Am é o maior contribuinte para a radioatividade dos resíduos nucleares em uma escala de centenas ou milhares de anos.

Amerício tem menor valência e menor eletronegatividade do que plutônio, neptúnio ou urânio , portanto, na maioria do reprocessamento nuclear , Am tende a fracionar não com U, Np ou Pu, mas com os produtos da fissão alcalina : lantanídeos , estrôncio , césio , bário , ítrio , e, portanto, não é reciclado em combustível nuclear, a menos que esforços especiais sejam feitos.

Em um reator térmico , o 241 Am captura um nêutron para se tornar amerício -242, que rapidamente se torna cúrio -242 (ou, 17,3% do tempo, 242 Pu) por meio do decaimento beta . Tanto o 242 cm quanto o 242 Pu têm muito menos probabilidade de absorver um nêutron e ainda menos probabilidade de fissão; no entanto, 242 cm tem vida curta (meia-vida de 160 dias) e quase sempre sofre decaimento alfa para 238 Pu em vez de capturar outro nêutron. Resumindo, o 241 Am precisa absorver dois nêutrons antes de se tornar novamente um isótopo físsil .

Referências