Question

Напишите ядерные реакции, приводящие к получению в урановом реакторе плутония из изотопа урана 23892U при облучении его нейтронами.

Answer 1

Ответ:

Плуто́ний-239 (англ. plutonium-239) — радиоактивный нуклид химического элемента плутония с атомным номером 94 и массовым числом 239. Иногда считается входящим в радиоактивное семейство 4n+3, называемое рядом актиния (хотя обычно этот ряд считают начинающимся с природного урана-235, который и возникает при распаде практически отсутствующего в природе плутония-239). Был открыт в 1941 году Гленом Сиборгом, Дж. Кеннеди, Артуром Валем и Э. Сегре

Объяснение:

В природе встречается в чрезвычайно малых количествах в урановых рудах. Радиогенный плутоний-239 образуется из урана-238 при захвате нейтронов, возникающих при спонтанном делении урана (235U и 238U) и в результате реакций (α, n) на лёгких элементах, входящих в состав руд[4]; еще одним источником нейтронов является космическое излучение[5].

Answer 2

Для получения плутония (Pu-239) из изотопа урана (U-238) при облучении нейтронами в урановом реакторе происходят несколько ядерных реакций. Однако для производства плутония обычно используются две основные реакции:

1. Захват нейтрона (Neutron Capture):

   • Уран-238 (U-238) захватывает нейтрон и превращается в уран-239 (U-239): 23892U + 1n -> 23992U

2. Бета-распад (Beta Decay):

   • Уран-239 (U-239) испытывает бета-распад, превращаясь в непрямой плутоний-239 (Pu-239): 23992U -> 23993Np + e- (бета-частица) + νe (электронное антинейтрино)
   • Затем непрямой плутоний-239 (Pu-239) испытывает захват ещё одного нейтрона: 23994Pu + 1n -> 24094Pu

После этого образуется стабильный изотоп плутония, Pu-240, который может быть дополнительно преобразован при дальнейшем облучении нейтронами, превращаясь в Pu-241 и так далее. Pu-239, в свою очередь, имеет способность поддерживать ядерную реакцию цепной реактор и может использоваться в качестве ядерного топлива для производства энергии или для создания ядерных боеголовок.