بلوتونيوم-241

البلوتونيوم-241 (²⁴¹Pu) هو نظير البلوتونيوم يتشكل عندما يقوم البلوتونيوم-240 بالتقاط نيوترون. مثل ²³⁹Pu ولكن على عكس ₂₄₀Pu الذي ينشطر إلى ²⁴¹Pu، مع امتصاص النيوترون فالمقطع العرضي 1/3 أكبر من ²³⁹Pu، واحتمال مماثل للانشطار بامتصاص النيوترون، حتى 73٪. وفي حالة عدم الانشطار، ينتج التقاط النيوترونات البلوتونيوم-242. بشكل عام، النظائر التي لها عدد فردي من النيوترونات على حد سواء أكثر عرضة لامتصاص النيوترون، وأكثر عرضة لخضوعها للانشطار بامتصاص النيوترونات، مقارنة مع النظائر التي لها عدد متساوي من النيوترونات.

الاضمحلال إلى أمريسيوم

²⁴¹Pu لديه عمر النصف 14 عاما، وهو اضمحلال يعادل حوالي 5٪ من ²⁴¹Pu على مدى سنة واحدة. وكلما طال انتظار الوقود النووي ينتظر قبل إعادة المعالجة، فإن الكثير من ²⁴¹Pu يتحلل إلى أمريسيوم-241، وهو مادة غير انشطارية (وإن كانت قابلة للانشطار بواسطة النيوترونات السريعة) ويبعث ألفا وله عمر النصف 432 سنة، وهو مساهم رئيسي في النشاط الإشعاعي للنفايات النووية وهو مقياس لمئات أو آلاف السنين.

الأمريسيوم منخفض التكافؤ ومنخفض الكهربية مقارنة مع البلوتونيوم واليورانيوم أو نبتونيوم، لذلك في معظم إعادة المعالجة النووية، Am يميل إلى تجزئة ليس مع U، Np، Pu ولكن مع المنتجات الانشطارية القلوية: اللانثانيدات والسترونتيوم والسيزيوم والباريوم، والإتريوم، وبالتالي لا يعاد تدويرها إلى وقود نووي ما لم تبذل جهود خاصة. في المفاعل الحراري، ²⁴¹Am يلتقط النيوترون ليصبح أمريسيوم-242، الذي سرعان ما يصبح كوريوم-242 (أو، 17.3٪ من الوقت، ²⁴²Pu) عن طريق اضمحلال بيتا. كل من ²⁴²Cm و ²⁴²Pu أقل احتمالا بكثير لاستيعاب النيوترون، وحتى أقل احتمالا للانشطار. ومع ذلك، ²⁴²Cm هو قصير العمر (عمر النصف 160 يوما) وتخضع دائما تقريبا لاضمحلال ألفا لتتحول إلى ²⁴²Pu بدلا من التقاط نيوترون آخر. باختصار، ¹⁴¹Am يحتاج إلى استيعاب اثنين من النيوترونات بعد أن تصبح نظائر انشطارية مرة أخرى.

مراجع

• بوابة الفيزياء
• بوابة الكيمياء