uranio 235 y plutonio 239 tiempo

Diferencia entre el uranio-235 y plutonio-239

October 10

Diferencia entre el uranio-235 y plutonio-239


Aunque pocos han oído hablar de materiales radioactivos como el cesio-137 o el polonio-210, es probable que sabe sobre el uranio-235 (T-235) y el plutonio-239 (Pu-239) a partir de historias sobre los reactores atómicos y bombas. Los dos metales son elementos químicos diferentes, aunque los vecinos cercanos en la tabla periódica. El uranio se encuentra naturalmente, mientras que el plutonio es hecha por el hombre. Ambos son muy peligrosos, ya que emiten intensa radiación y el calor.

Características físicas

En un ambiente libre de oxígeno, el uranio tiene un color plateado, de color gris metálico; en el aire que se desarrolla una capa de óxido en polvo oscuro. El plutonio también se oxida en el aire, dando su aspecto normalmente de color blanco plateado un ligero tinte amarillo. Ambos metales son más densos que el plomo, con un 74 y un 68 por ciento más de masa por volumen de plutonio y uranio, respectivamente. En una forma de polvo fino, el uranio es pirofórico, lo que significa que se quema espontáneamente en el aire.

Fuente

El uranio se encuentra naturalmente en la corteza terrestre. Se presenta en tres formas llamadas isótopos: U-238, U-235 y U-234. De estos tres, T-238 es, con mucho, el más común, representando más del 99 por ciento, mientras que T-235 representa el 0,72 por ciento. Para hacer una pieza importante de U-235, debe perfeccionar muchas toneladas de la mezcla de uranio natural, la eliminación de la T-238 y T-234. Existe muy poca plutonio en la naturaleza; sin embargo, mediante la exposición de U-238 a neutrones radiación en un reactor nuclear, que encienda gradualmente algo de él en plutonio.

Radioactividad

Los átomos de elementos de desintegración radiactiva a diferentes velocidades. El uranio-235 tiene una vida media de alrededor de 700 millones de años, significado, se necesita ese tiempo para la mitad de los átomos en cualquier muestra de U-235 a decaer. El plutonio-239 tiene una vida media de 24.000 años, por lo que un gramo de que emite casi 30.000 veces más radiación que un gramo de U-235. Ambos metales emiten tipos similares de la radiación, llamadas partículas alfa. Mientras que las partículas alfa tienen poco poder de penetración y sólo necesitan blindaje de cartón, una fuente de alfa en el interior del cuerpo humano se convierte en muy peligroso, la destrucción de los órganos internos por contacto directo. Esto hace que el polvo de plutonio inhalado un serio riesgo para la salud.

Núcleo

A medida que avanza de izquierda a derecha y de arriba a abajo en la tabla periódica, los núcleos de los átomos se vuelven más pesados. Hacia la parte inferior de la tabla periódica, sino que también se vuelven muy inestable. El uranio-235 tiene 92 protones y 143 neutrones en su núcleo. El plutonio-239 contiene 94 protones y 145 neutrones. El número de protones determinar qué elemento que tiene, y el recuento de neutrones tiene algo que ver con su estabilidad.

Las ventajas de uranio 235

February 11

Las ventajas de uranio 235


El uranio metal es un elemento, número atómico 92 en la Tabla Periódica de los Elementos. Se compone de dos isótopos naturales, U238 y U235. Más de 99,3 por ciento es de isótopos U238, mientras que aproximadamente el 0,7 por ciento es U235. U238 no es radiactivo. U235 es radiactivo, pero tiene la muy larga vida media de 700 millones de años. U235 posee ciertas propiedades que lo hacen fisionable.

La fisión definir

Todos los átomos de uranio contienen 92 electrones que viajan en 46 orbitales que rodean los núcleos centrales. Todos los átomos de uranio contienen 92 protones, también. La singularidad de cada isótopo se encuentra en el número diferente de neutrones se encuentran dentro de su núcleo. U235 contiene 143 neutrones por núcleo. U238 contiene 146 neutrones por núcleo. La palabra fisión implica una estructura que se rompe. núcleos de U235 se pueden dividir, que libera una gran energía, si el núcleo pesado es golpeado por primera y luego absorbe un neutrón de movimiento lento. Esto es porque el átomo de uranio ahora modificado es inestable y se rompe.

Requisitos especiales

Un requisito especial es que los átomos de U235 ser secuestrados desde mucho más numerosos átomos de U238. Además de la separación de ellos, lo suficiente de los átomos debe ser recogida para alcanzar una cantidad mínima requerida llamada "masa crítica". Esto se debe a un número mínimo de neutrones emitidos por U235 átomos necesita golpear a otros átomos de U235 si una reacción en cadena se va a iniciar. Se puede producir un número de diferentes secuencias de reacción. Considere una, en la que un neutrón de movimiento lento que atacan a un átomo de U235 para producir un átomo inestable, U236.

Los rendimientos de uranio de bario más Krypton

El factor importante es el número de neutrones generados. Nótese la triplicación que ocurre en el ejemplo a continuación:

1 neutrón + U235 U236 -> -> + Ba144 Kr89 + 3 neutrones

Estos tres neutrones pueden entonces cada golpear a otros átomos de U235. Si cada uno de los que, a su vez, los módulos 3 neutrones, nueve neutrones resultado. Cada átomo de fractura libera una tremenda energía que se acumula rápidamente.

El resultado y las ventajas de uranio 235

Dada suficiente combustible, una explosión atómica puede resultar. Por otro lado, si la cantidad de combustible disponible se controla cuidadosamente, junto con otros factores, la salida de energía puede servir a propósitos útiles. Aunque el combustible radiactivo utilizado puede variar, la producción de energía por procesos de neutrones emisores se utiliza en instalaciones de energía nuclear que pueden calentar viviendas y fábricas. Aunque la fisión de átomos de uranio 235 produce desechos nucleares que presentan desafíos no sea lo más reducida, a diferencia de los combustibles tales como carbón, petróleo o madera, la energía nuclear no produce inevitablemente junto con él los problemas seculares de aire contaminado o agua contaminada.

Ventajas y desventajas de un reactor reproductor

August 10

Ventajas y desventajas de un reactor reproductor


En un mundo en busca de más opciones de energía, reactores nucleares ofrecen un trato que parece demasiado bueno para ser verdad: Ellos producen más combustible del que consumen. Mediante la exposición de uranio de baja calidad a la radiación, el reactor convierte en plutonio, un combustible de reactor de alta calidad. El criador produce tanto energía como combustible útil. El uso de plutonio, sin embargo, conlleva riesgos importantes.

Tecnología conocida

Varios países, incluyendo los EE.UU., India y Francia, han construido y operado reactores reproductores, ya sea para uso experimental o para la producción de energía eléctrica. El primer reactor experimental fue construido en los EE.UU. en 1951. Al igual que con otras tecnologías, diseños de reactores mejoran con el tiempo, pero el criador no es una idea radicalmente nueva.

Producción de combustible

Aunque uranio es relativamente común, la mayoría de que existe como un isótopo llamado U-238. Su radiactividad es suave y no es útil para el combustible. El potente isótopo U-235, representa sólo el 0,7 por ciento de origen natural y el uranio metálico debe ser purificado en muchos pasos laboriosos.

El reactor reproductor utiliza U-235 como combustible y tiene una tienda de T-238 para la cría. Durante la reacción, U-235 emite partículas subatómicas llamadas neutrones. Los átomos de U-238 absorben estos neutrones y, a través de unos pasos, convertido en plutonio-239. El plutonio-239, al igual que T-235, es útil para el combustible nuclear. Por cada 10 átomos de U-235 que se consumen, la reacción produce 12 átomos de plutonio-239 de U-238.

La criticidad de plutonio

Cuando la manipulación y el almacenamiento de materiales altamente radiactivos, como el uranio-235 y plutonio-239, los trabajadores deben tomar precauciones estrictas de no poner demasiado material en un solo lugar. A medida que se emiten neutrones, átomos vecinos a absorber y producir más. Si usted tiene más de alrededor de 100 libras de uranio-235 en un lugar determinado, la actividad constituye una reacción en cadena, la producción de cantidades letales de radiactividad. Para el plutonio-239, esta cantidad es de aproximadamente 22 libras. Aunque es poco común, las reacciones accidentales han matado a personas.

Proliferación de armas nucleares

A medida que el plutonio puede ser usado para fabricar bombas atómicas, y porque es más fácil de purificar que el uranio, algunos científicos nucleares advierten contra su uso como fuente de combustible. Su vida media es de 25.000 años, es decir, una muestra dada se mantiene peligrosamente potente durante más de 100.000 años. Cualquier cantidad producida debe ser extremadamente bien guardado para siempre. Pierde o es robada plutonio puede terminar en el arma nuclear de una nación o grupo hostil. Por esta razón, la mayoría de las naciones han renunciado a la utilización de los reactores reproductores.

Ciclos de vida de las centrales nucleares

December 11

Ciclos de vida de las centrales nucleares


Las centrales nucleares utilizan la fisión nuclear para generar electricidad. La fisión nuclear es el proceso de división de los átomos en partículas más pequeñas, un proceso que libera energía térmica. Esta energía de calor a su vez se puede utilizar para hervir el agua en vapor, que puede ser utilizado para hacer girar turbinas y generadores eléctricos. Las centrales nucleares tienen un ciclo de vida que consiste en la construcción de plantas, la extracción y el procesamiento de combustible, servicio, el almacenamiento de combustible gastado y el desmantelamiento.

Construcción de la planta

El ciclo de vida de una central nuclear comienza con la construcción. Durante este período, la planta está diseñada y construida la infraestructura asociada. Las centrales nucleares requieren una gran fuente de agua de refrigeración, por lo que a menudo se construyen cerca de los ríos o mares. También necesitan una parada de transporte para el suministro de combustible y la red de electricidad conexiones para entregar electricidad a los consumidores. Las centrales nucleares tienen a menudo grandes torres de refrigeración que liberan vapor residual. El propio reactor nuclear se construye y se aloja en una cámara apropiada. Esta cámara es a menudo y diseñado para contener el reactor en el caso de una fusión en forma de cúpula. La construcción de plantas puede tardar entre cinco y 25 años, dependiendo de la situación o de horario excesos locales.

Extracción y Procesamiento de combustible

Se necesita combustible nuclear para abastecer a la central nuclear. En las centrales nucleares convencionales del combustible es uranio 235 o plutonio 239. Esto se mina y por lo general entregados a las centrales nucleares en forma de barras de óxido de uranio o de mezcla de óxidos (plutonio mezclado con óxido de uranio). Hay otros tipos de combustible más raras, tales como el uranio magnético óxido revestido no enriquecido (MAGNOX) o combustible isotrópico tristructural (TRISO), que consiste de gránulos de óxido de uranio revestidos en conchas de carbono-silicio.

Operación

Las centrales nucleares están diseñados para funcionar durante varias décadas. Durante este período de vida útil de la central nuclear de la estación genera electricidad, que se entrega a los consumidores a través de la red eléctrica. La seguridad es una preocupación importante en el funcionamiento de las centrales nucleares, y están sujetos a mantenimiento y de inspección durante toda su vida útil.

Almacenamiento de combustible gastado

Durante la vida útil de la central nuclear, el combustible se entrega y se introduce en el reactor nuclear. En el reactor el combustible nuclear se somete a una reacción nuclear, lo que reduce gradualmente la cantidad de combustible nuclear en las barras de combustible. Cuando el combustible nuclear es completamente agotado las barras de combustible gastado se retiran del reactor y, o bien entregados a una instalación de almacenamiento remoto o mantenidos en una instalación similar en el lugar.

desmantelamiento

La etapa final del ciclo de vida de la central nuclear está puesta fuera de servicio. El reactor nuclear es desmantelado y los componentes se almacenan de forma permanente en un lugar seguro. Esto se debe a la exposición a largo plazo para el combustible nuclear radiactivo irradia componentes cercanos. El resto de la planta es demolido.

Cómo dividir un átomo

April 26

En 1932, los físicos Sir John Douglas Cockcroft y Ernest Walton dividieron átomos de litio en núcleos de helio, seguido dos años más tarde por Enrico Fermi lograr la fisión nuclear. En 1945 se hizo la primera bomba atómica; en 1954, el primer submarino de propulsión nuclear, el Nautilus, se puso en marcha. La división del átomo ha llevado a ambas aplicaciones pacíficas y militares; esto es lo que se necesita.

instrucciones

1 Obtener una cantidad suficiente de material fisionable. Cualquier elemento por encima de hierro en la tabla periódica es un candidato para el material fisionable, porque va a liberar más energía sobre la fisión que se necesita para hacer que el proceso de fisión. Idealmente, el material elegido debe ser "fisionable", es decir, capaz de una reacción de fisión sostenida; el uranio-235 y plutonio-239 son excelentes materiales fisibles.

2 Enriquecer el material fisionable, aumentando su proporción de isótopos altamente radiactivos a menos radiactivos. Por uranio, esto significa aumentar la proporción de uranio-235, uranio-238.

3 Coloque el material fisionable en un material de modulación diseñado para mantener la reacción de fisión sin absorber neutrones. Los primeros reactores de grafito utilizados purificados de contaminantes de boro o el agua pesada, mientras que los reactores posteriores también utilizan helio o berilio.

4 Incorporar un material de control de absorción de neutrones que se puede insertar y retirar, según sea necesario para controlar el proceso de fisión. La mayoría de los reactores nucleares utilizan barras de cadmio para absorber neutrones sueltos.

5 Rodea el material fisionable con varios pies de hormigón o de otro material para absorber alfa, beta y radiación gamma creado por el propio material y durante el proceso de fisión.

6 Retirar el material de control.

7 Disparar un haz de neutrones en el material fisionable. Un neutrón impactando el núcleo de un átomo hará que se divide en dos núcleos de elementos más ligeros y suelte neutrones adicionales. Si estos neutrones impactan en otros núcleos y se separaron ellos, se crea una reacción de fisión sostenida, o reacción en cadena. El uso del calor generado a partir de esta reacción para alimentar una turbina de vapor es la forma en la mayoría de los reactores nucleares producen energía. La reacción puede ser humedecido por volver a insertar el material de control.

Consejos y advertencias

  • Se esfuerzan para la separación en los núcleos con un número desigual de protones, ya que esto crea más energía que si dos núcleos con el mismo número de protones se producen.
  • que puede provocar una fisión cuando los neutrones callejeros impacto y los núcleos atómicos de división; esto es causado fisión espontánea. fisión sostenida se ha encontrado que se han producido de forma natural, sin embargo, cuando el físico francés Francis Perrin descubrió en 1972 que se había producido una reacción en cadena natural de dos mil millones de años en el pasado.

Hechos sobre el uranio Átomo

June 18

Hechos sobre el uranio Átomo


El uranio es el elemento 92a en la tabla periódica. Después de su descubrimiento y detección de radiactividad, el elemento ganó mucha más atención. El uranio se ha utilizado para crear armas nucleares. El elemento también se utiliza en las centrales nucleares y produce aproximadamente el 16 por ciento del suministro total de energía del mundo. Estos hechos, junto con otros aspectos, hacen de uranio uno de los elementos científicos más significativos encontrados en la Tierra.

Descubrimiento e Historia

El átomo de uranio fue descubierto en 1789 por Martin Klaproth mientras trabaja con la pechblenda mineral. El elemento fue nombrado después de que el planeta Urano, que había sido descubierto tan sólo ocho años antes. No hay mucho interés fue tomada con el elemento hasta que Antoine Henri Becquerel descubrió que era radiactivo. En 1938, se descubrió que el átomo de uranio podría someterse a la fisión, o romper aparte del átomo y la liberación de energía, por Otto Hahn y Fritz Strassmann.

Abundancia e Isótopos

El elemento de uranio es el elemento natural más común número 48 en la superficie de la tierra, según el Departamento de Energía de Estados Unidos, por lo que es 40 veces más abundante que la plata. El uranio tiene tres isótopos. Los isótopos son átomos con cantidades variables de neutrones en el núcleo de un átomo. El uranio-238 con 92 protones y 146 neutrones es el más común comprende 99,275 por ciento de todo el uranio natural. El uranio-235, que se utiliza en la producción de energía, hace hasta 0.720 por ciento con que comprende uranio-234 el 0,0055 por ciento restante.

La vida media radiactiva y

Los elementos radiactivos toda la caries, o se descomponen en otros elementos a través del tiempo. La velocidad a la que decae un elemento se mide por su media vida. La vida media es el tiempo que tarda la mitad de cualquier cantidad dada de material a decaer de forma natural. El uranio es un elemento radiactivo en descomposición muy lenta. La vida media del Uranio-238 es de 4,5 mil millones de años, lo que es más o menos la misma edad que la Tierra, según la Asociación Nuclear Mundial. Mientras que el proceso de descomposición es lenta, la energía liberada de la descomposición de uranio es suficiente para calentar el núcleo de la Tierra.

Densidad

El uranio es un material muy denso. Cuanto más densa es un material, más se pesa. Por ejemplo, un recipiente de un galón de leche pesa alrededor de ocho libras. Un recipiente de un galón de uranio pesaría alrededor de 150 libras. A los 19 gramos por centímetro cúbico, el uranio es superior a una vez y media más densa que el plomo. Esta densidad se utiliza para la protección de las quillas de yates, contrapesos para las superficies de control del avión y como protección contra la radiación.

Energía nuclear

El isótopo uranio-235 se utiliza en la producción de energía. En los Estados Unidos, hay más de 100 plantas de energía nuclear en el momento de su publicación. Una tonelada de uranio puede producir 400 millones de kilovatios-hora de energía. Esto es equivalente a quemar 16.000 toneladas de carbón o 80.000 barriles de petróleo. El uranio se divide por el disparo de un neutrón en el átomo, que hace que el átomo a deshacerse, por lo tanto la liberación de calor y neutrones adicionales. Los neutrones liberados traslado a otros átomos de uranio creando una reacción en cadena de la producción de grandes cantidades de calor, lo que crea vapor que se convierte en energía que podemos utilizar en nuestros hogares.

¿Cuál es el uranio enriquecido?

October 5

El uranio enriquecido es la sustancia crítica para la industria nuclear, así como el componente clave en la fabricación de armas nucleares. A pesar de que aparece regularmente en las noticias en relación con historias sobre la proliferación nuclear y las armas de destrucción masiva, lo que las categorías de uranio enriquecido son y cómo se hacen no se conocen ampliamente. Dada la importancia del tema, que merecen una mayor atención.

Identificación

El uranio enriquecido se refiere a un producto procesado del mineral del uranio 235 (U-235) de isótopos. De todos los isótopos de uranio, solamente U-235 tiene las características necesarias para el mantenimiento de la reacción en cadena que es central para la fisión nuclear útil.

Función

El uranio enriquecido se utiliza tanto en las plantas de energía nucleares reactor y en las armas nucleares.

tipos

El uranio natural tiene solamente 0,7-0,8% por ciento de la T-235 que es valioso en los procesos de fisión nuclear. Bajo grado de uranio enriquecido del tipo utilizado para la generación de energía reactores nucleares se ha concentrado de manera que el 3-4% de su composición es de U-235. armas de uranio de grado se ha enriquecido hasta el 90% o más de su contenido es de un T-235.

Caracteristicas

Hay un puñado de métodos para el enriquecimiento de uranio. La difusión térmica y gaseosa funciona forzando uranio natural a través de otra sustancia y haciendo que el deseado U-235 a separarse del resto de la mena de uranio. La difusión gaseosa antes era el método más común de enriquecimiento de uranio, y continúa representan aproximadamente un tercio de todo el uranio enriquecido hoy, pero está siendo reemplazado por otros métodos.

El principal medio de producción de uranio enriquecido hoy es la centrifugadora de gas. Es más eficiente energéticamente que la difusión del gas, y es responsable de más de la mitad de toda la producción moderna. Este proceso hace girar uranio gaseoso alrededor en cilindros, utilizando la fuerza centrífuga para separar isótopos más pesados ​​de los más ligeros.

técnicas de láser están ganando en popularidad, con separación de isótopos por láser de excitación (SILEX) espera que sea comercialmente viable en un futuro próximo. Otros métodos, tales como la separación de isótopos electromagnética y separación de plasma, ya sea se han utilizado en el pasado o se experimentado con, pero no se usa hoy en día.

tamaño

Se estima que hay aproximadamente 2000 toneladas de uranio enriquecido (ambos reactores y armas de grado) en existencia en todo el mundo.

Potencial

Hay un proceso llamado downblending para convertir altamente enriquecido, uranio enriquecido en uranio poco enriquecido, de grado de reactor. Esta es una característica importante de los megatones a megavatios programa, que está dirigido a asegurar la conversión del peligro y para fines pacíficos el vasto arsenal de armas nucleares de la antigua Unión Soviética.

¿Cuál es la reacción en cadena de fisión de uranio causada por?

March 31

¿Cuál es la reacción en cadena de fisión de uranio causada por?


la fisión del uranio puede ser aprovechada tanto para fines constructivos y destructivos. La reacción en cadena puede ser controlada, tal como con un arma nuclear, o cuidadosamente controlada en una planta de energía nuclear. La reacción en cadena de la fisión del uranio es causada por la división de átomos de uranio con neutrones, liberando más neutrones que, a su vez, se separaron más átomos.

El uranio 235

El uranio es un elemento radioactivo densa, metálico. Este elemento natural que es raro, pero más común que el oro, la plata o mercurio. El uranio es la fuente primaria de calor dentro de la tierra. Hay varios isótopos, o variedades, de uranio. Cada uno de ellos tiene un peso atómico ligeramente diferente. uranio puro contiene aproximadamente 99 por ciento de U-238, 0,07 U-235 y trazas de U-234. Uranio 235 se llama fisionable, porque su núcleo puede ser fácilmente dividido en un proceso conocido como la fisión nuclear. Se compone de 92 protones y 143 protones, lo que resulta en un peso atómico de 235.

La radiactividad Versus Fisión

La radiactividad representa una liberación espontánea de la energía de los átomos inestables, tales como T-235. Cuando esto ocurre, los átomos se desintegran y se descomponen en átomos más ligeros. Esta descomposición natural es lento y libera pequeñas cantidades de energía. Los científicos son incapaces de controlar este proceso, tales como la aceleración, desaceleración, iniciar o detener la decadencia. Por otro lado, la fisión es un proceso por el cual los átomos inestables se dividen mediante el bombardeo con neutrones. Los científicos pueden controlar este tipo de reacción, que produce aproximadamente 400 veces la energía de descomposición natural.

El proceso de fisión

Cuando un átomo de U-235 es bombardeado por un neutrón, el átomo absorbe. Esto crea el nuevo isótopo U-236, que es altamente probable que escupir. Cuando se divide, los dos átomos resultantes se denominan productos de fisión. productos de fisión comunes son criptón y bario, pero otras posibilidades incluyen estroncio, xenón, cesio y yodo. Algunos de estos son parte radiactivos y forma de los residuos nucleares a partir de una reacción de fisión. Además de los dos nuevos átomos, dos o tres neutrones también son liberados. Estos neutrones son entonces capaces de dividir más átomos de uranio, continuando el proceso de fisión y la creación de una reacción en cadena.

Reacción en cadena

Si no se controla, esta reacción de fisión en cadena puede dividir cuarenta átomos de uranio quintrillion dentro de una milésima de segundo. Esto es lo que ocurre en un arma nuclear. A medida que cada átomo se divide, se pierde una pequeña cantidad de masa. Sin embargo, esta pequeña masa representa una gran cantidad de energía. Esto se explica por la fórmula de Einstein, donde la energía es igual a la masa multiplicada por la velocidad de la luz al cuadrado. En un reactor nuclear, la reacción en cadena se mantiene bajo control por barras de control que absorben algunos de los neutrones. Esto reduce el número disponible para dividir otros átomos de uranio, limitando así la reacción en cadena. La energía liberada en una reacción de fisión genera una gran cantidad de calor. En una planta de energía nuclear, este calor se utiliza crear vapor que hace girar un generador que produce electricidad.

El efecto de la fisión espontánea de plutonio-240 en la liberación de energía en un explosivo nuclear

April 29

El efecto de la fisión espontánea de plutonio-240 en la liberación de energía en un explosivo nuclear


El plutonio-240 es un isótopo radiactivo de plutonio. Se produce en muestras de plutonio-239, otro isótopo radiactivo que es el isótopo más comúnmente utilizado en explosivos nucleares. El plutonio-240 reduce la cantidad de energía liberada por la muestra por sometidos a la fisión espontánea y prematuramente liberar parte de la energía contenida en el plutonio-239.

El plutonio-240

El plutonio-240 es un isótopo radiactivo de plutonio. El número 240 se refiere al número total de partículas en su núcleo. El plutonio tiene el número atómico 94, lo que significa que tiene 94 protones.

Un isótopo diferente de plutonio, plutonio-239, es el isótopo principal utilizado en la producción de explosivos nucleares. Sin embargo, el plutonio-240 está presente en explosivos nucleares en pequeñas cantidades. El plutonio-240 se puede dividir por la fisión nuclear, que consiste en disparar un neutrón en ella, y la fisión espontánea.

La fisión espontánea

Un isótopo pesado que se descompone en pequeños núcleos y partículas individuales sin ninguna influencia externa se dice que ha sido objeto de fisión espontánea. fisión espontánea sólo se produce en los isótopos con una masa mayor que aproximadamente 60 unidades de masa atómica, 60 veces la masa de un único protón.

A medida que el núcleo de plutonio-240 tiene una masa de aproximadamente 240 veces la de un solo protón, que puede sufrir fisión espontánea y lo hace con una velocidad relativamente alta. la fisión espontánea de plutonio-240 en un explosivo puede afectar a la liberación de energía final del explosivo.

Reducción en la liberación de energía

La presencia de plutonio-240 en una masa hecho principalmente de otros isótopos de plutonio reduce la utilidad de la masa como un explosivo. Esto es debido a la alta tasa de fisión espontánea de plutonio-240. Cuando el isótopo plutonio-240 se descompone por la fisión espontánea, los neutrones son liberados. Cada uno de estos neutrones podría potencialmente desencadenar una reacción en cadena, usando prematuramente parte del plutonio y la reducción de la cantidad disponible para una explosión final. Esto reduciría la liberación de energía de la explosión.

Consecuencias

Debido a que el plutonio-240 reduce la liberación de energía eventual, la cantidad de plutonio-240 en una muestra de principalmente plutonio-239 determina su grado. Casi puro plutonio-239 con hasta un 7% de plutonio-240 se clasifica como "grado de armas." Las muestras con mayores plutonio-240 porcentajes son o bien de "grado de combustible" (entre 7 y 20% de plutonio-240) o de "grado de reactor" (más de 20% de plutonio-240). Cualquiera de estos grados se puede convertir en armas nucleares, pero el uso de plutonio "grado de armas" es más conveniente porque cuanto más plutonio-240 tiene una muestra, menos energía se libera.

Estructura atómica de uranio

April 30

Uranio, un elemento de tierras raras, fue identificado en los late1780s y nombrado después de que el planeta Urano. Fue utilizado por los antiguos para agregar el colorante de esmaltes cerámicos. El uranio se extrae de la pechblenda. Desde el uranio es naturalmente radiactivo, por lo general en forma de dióxido de uranio (UO2), su uso más común es en la industria de la energía nuclear para generar electricidad.

El núcleo

El núcleo, en el centro del átomo, contiene protones y neutrones. Estos son conocidos colectivamente como nucleones. Prácticamente toda la masa del átomo se concentra en el núcleo.

Número atómico

El número atómico del uranio es 92. El número atómico es el número de protones en el núcleo del átomo.

Peso atomico

El número de protones en un núcleo es igual al número atómico y es siempre el mismo que el número de electrones en órbita alrededor de ese núcleo. Los electrones tienen peso despreciable, pero el peso atómico ellos y tanto los protones y también los neutrones, que ayudan a mantener el núcleo integrado incluye. Un neutrón es ligeramente más masivo que un protón y no tiene carga eléctrica. El peso atómico de uranio es 238,02891.

isótopos

Los isótopos son átomos que tienen el mismo número atómico pero diferente masa o peso atómico, números. Tienen el mismo número de protones pero diferente número de neutrones. uranio natural se compone de tres isótopos: uranio 234, 235 y 238. Los tres isótopos son radiactivos, pero sólo uno de ellos, de uranio 235, es fisionable y se puede utilizar en la generación de energía nuclear.

Los depósitos de electrones

Los electrones orbitan a distancias considerables del núcleo. Están dispuestos en una serie de diferentes niveles de energía, cada uno de los cuales es capaz de contener sólo un cierto número de electrones. El uranio tiene siete niveles de energía para contener sus 92 electrones. El primer nivel es el más cercano al núcleo y que posee dos electrones. El segundo nivel de energía tiene ocho electrones, y el tercero tiene dieciocho electrones. Más allá de eso:
Cuarto nivel energético: 32
Quinto nivel energético: 21
Sexto nivel de energía: 9
Séptimo nivel de energía: 2
Los electrones siempre gravitan al nivel más bajo posible de energía (el más cercano al núcleo) si hay espacio disponible en la cáscara para hacerlo.