Materiał rozszczepialny

Materiał rozszczepialny - materiał zawierający jądra atomowe, które w wyniku zderzeń z neutronami ulegają łatwemu rozszczepieniu z emisją dodatkowych neutronów w jego wyniku[1], jak np. uran: 233U lub 235U czy pluton 239Pu.

Materiały rozszczepialne stosuje się jako paliwo jądrowe w reaktorach jądrowych i do budowy bomb jądrowych.

Nuklidy rozszczepialne

Przekroje czynne rozszczepialnych nuklidów[2]
Neutrony termiczneNeutrony epitermiczne
σFσγ%σFσγ%
531468,0%233U76014016%
5859914,5%235U27514034%
75027126,5%239Pu30020040%
101036126,3%241Pu57016022%

Rozszczepialne nuklidy ulegające rozszczepieniu przez neutrony termiczne:

  • uran-235 – występuje w przyrodzie w uranie naturalnym,
  • pluton-239 – syntetyczny, uzyskiwany z uranu-238 przez wychwyt neutronu,
  • pluton-241 – syntetyczny, uzyskiwany z plutonu-240 poprzez wychwyt neutronu,
  • uran-233 – syntetyczny uzyskiwany z toru-232, poprzez wychwyt neutronu.

Nuklidy rozszczepialne nie zawsze ulegają rozszczepieniu w wyniku absorpcji neutronów. Szansa na zajście rozszczepienia jest zależna od nuklidu jak również energii neutronu. Dla małych i średnich energii neutronów, przekroje czynne na pochłonięcie neutronu wywołujące rozszczepienie (σF), przekrój na wychwyt neutronów z emisją gamma (σγ), oraz odsetek nierozszczepialnych absorpcji są podane w tabeli po prawej stronie.

Nuklidy, z których powstają nuklidy rozszczepialne nazywane są paliworodnymi. Przykładami ich są uran-238, pluton-240 czy tor-232. Uran-238 i tor-232 ulegają rozszczepieniu w wyniku bombardowania neutronami o energii większej niż 1 MeV dlatego również, pomimo małego przekroju czynnego na rozszczepienie, bywają zaliczane do nuklidów rozszczepialnych.

Zobacz też

Przypisy

  1. ↑ G Ackerman: Eksploatacja elektrowni jądrowych. Warszawa: WNT, 1987.
  2. ↑ Interactive Chart of Nuclides, www.nndc.bnl.gov [dostęp 2017-11-25] [zarchiwizowane z adresu 2017-01-24].

Bibliografia

  • Stanisław Góra: Elektrownie jądrowe. Warszawa: Państwowe Wydawnictwo Naukowe, 1978, s. 41.