Różnica między uranem 235 a uranem 238

Uran 235 vs Uran 238

Uran jest pierwiastkiem ciężkim występującym w jądrze ziemi. Jego reaktywność jądrowa jest głównym powodem podgrzewania jądra Ziemi i prowadzi do zjawisk takich jak dryf kontynentalny. W obecnych zastosowaniach uran jest stosowany w reaktorach jądrowych i broni wojskowej. Wspólne dwa izotopy uranu to U-235 i U-238. Izotopy te wykazują podobną chemię, ale różnią się właściwościami fizycznymi i reaktywnością jądrową.

Uran-235

Uran 235 jest drugim najliczniejszym izotopem i stanowi prawie 0,7% zawartości uranu na ziemi. Jądro tego zawiera 92 protony i 143 neutrony: 3 neutrony mniej niż U-238, co czyni go nieco lżejszym. Jego okres półtrwania (czas potrzebny do połowy oryginalnej próbki w wyniku rozpadu jądrowego) wynosi prawie 704 miliony lat, co wskazuje na szybszą reaktywność jądrową w wyniku rozpadu alfa niż w innym izotopie. Uran 235 łatwo ulega rozszczepieniu (nabycie neutronu i jądra dzieli się na dwa). Daje to możliwość inicjowania reakcji łańcuchowych rozszczepienia jądrowego.

Uran-238

Uran-238 jest najliczniejszym izotopem stanowiącym około 99,3% zawartości uranu na ziemi. „238” wskazuje, że jądro zawiera 92 protony i 146 neutronów, tworząc masę 238. Jego okres półtrwania wynosi około 4,5 miliarda lat, co wskazuje na bardzo wolną aktywność jądrową. Reakcja rozszczepienia jądra atomowego jest wolniejsza w U-238. Jest jednak w stanie wychwycić neutron, wykonać 2 rozpady beta i przekształcić się w Pluton-239, który może łatwo ulec rozszczepieniu.

Jaka jest różnica między uranem-235 a uranem-238?

• Uran-235 ma 143 neutrony, a uran-238 ma 146 neutronów.

• Uran-235 jest nieco lżejszy niż uran-238.

• Uran-235 jest mniej obfity w porównaniu do uranu-238.

• Uran-235 ma krótszy okres półtrwania niż uran-238; dlatego rozszczepienie i rozpad alfa są korzystniejsze w przypadku uranu-235 w porównaniu do uranu-238.

• Biorąc pod uwagę reaktywność jądrową oryginalnych materiałów, uran-235 jest wysoce reaktywny niż uran-238.

• W zależności od reaktywności jądrowej, Uran-235 może być stosowany bezpośrednio jako paliwo jądrowe, ale Uran-238 może być stosowany tylko poprzez konwersję do Plutonu.

• Uran-235 jest uważany za „niepłodny”, a uran-238 za „płodny”, ponieważ można go przekształcić w pluton, kolejną substancję radioaktywną.

• Uran-235 może zainicjować reakcję łańcuchową rozszczepienia, ale uran-238 nie.