La mia carriera 238

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August 14, 2022

L'uranio 238 (238U o U-238) è l'isotopo più comune dell'uranio presente in natura, rappresentando circa il 99,284% della massa dell'uranio. Ci sono due isotopi progenitori dell'uranio 238, 242Pu e 238Pa. L'isotopo genitore 242Pu, quando α decade, produce un isotopo figlio 238U. E l'isotopo genitore 238Pa quando decade β- produce anche 238U. L'uranio 238 ha 146 neutroni e 92 protoni. La sua massa isotopica è 238.05078826 u. A differenza dell'uranio-235, non è fissile, il che significa che non può sostenere una reazione a catena in un reattore a neutroni termici. Tuttavia, è fissile da neutroni veloci ed è fertile, il che significa che può essere convertito in plutonio fissile-239.238 U non può supportare una reazione a catena a causa della dispersione anelastica.Il recupero riduce l'energia dei neutroni al di sotto dell'intervallo in cui la rapida fissione di uno o più prossimi- possono verificarsi nuclei di generazione. Anche l'espansione Doppler della risonanza di assorbimento dei neutroni dell'U-238, che aumenta l'assorbimento all'aumentare della temperatura del carburante, è un meccanismo di feedback negativo essenziale per il controllo del reattore. Circa il 99,286% della massa dell'uranio naturale è l'uranio-238, che ha un'emivita di 1,41 × 10 17 secondi (4,468 × 10 9 anni, o 4,468 miliardi di anni). A causa della sua abbondanza naturale e dell'emivita rispetto ad altri elementi radioattivi, 238 U produce circa il 40% del calore radioattivo generato sulla Terra. Il decadimento 238U contribuisce con 6 elettroni antineutrini per decadimento (1 beta decadimento), risultando in un grande segnale di geoneutrino che può essere rilevato quando il decadimento si verifica all'interno della Terra. >Il decadimento di 238 isotopi U in isotopi vicini è ampiamente utilizzato nella datazione radiometrica, specialmente per materiale più vecchio di ~ 1 milione di anni. L'uranio impoverito ha una concentrazione maggiore dell'isotopo 238 U e persino l'uranio impoverito (LEU), pur avendo una proporzione maggiore dell'isotopo uranio-235 (rispetto all'uranio impoverito), è ancora principalmente 238 U. Anche l'uranio riciclato è principalmente 238 U, con uranio-235 equivalenti all'uranio naturale, in proporzioni paragonabili all'uranio-236 e piccole quantità di altri isotopi di uranio come uranio-234, uranio-233 e uranio-233.uranio-232.

Fissione

Sebbene sia più pesante di 235U, l'emivita di 238U (4,468 miliardi di anni) è maggiore dell'emivita di 235U (760 milioni di anni). Durante la fissione, l'uranio 238 emette un'energia pari a 4.267 MeV. Può fissione solo con un rapido assorbimento di neutroni e decadimento alfa, ma può catturare un neutrone lento e dopo 2 decadimenti beta diventa 239Pu fissile. L'uranio 238 si fisserà dopo aver assorbito neutroni veloci, si fissierà ma non può supportare una reazione a catena perché lo scattering anelastico riduce l'energia residua dei neutroni al di sotto di quanto richiederebbe la fissione veloce.

Applicazioni

L'applicazione principale del 238U è come materia prima per la produzione di 239Pu e come combustibile a fissione. Viene anche utilizzato per realizzare bombe 3F, vetro all'uranio, coloranti per lucidare, ecc.

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• Plutonio • Nettuno

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