Plutonium-242
| Allmän | |
|---|---|
| Symbol | 242 Pu |
| Namn | plutonium-242, 242Pu, Pu-242 |
| Protoner ( Z ) | 94 |
| Neutroner ( N ) | 148 |
| Nukliddata | |
| Halveringstid ( t 1/2 ) | 375 000 år |
| Isotopmassa | 242.059 Da |
| Förfall produkter | 238 U |
| Förfallslägen | |
| Förfallsläge | Sönderfallsenergi ( MeV ) |
|
Isotoper av plutonium Komplett tabell över nuklider | |
| Aktinider genom sönderfallskedja |
Halveringstid ( a ) |
Fissionsprodukter på 235 U efter utbyte | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 4 n | 4 n + 1 | 4 n + 2 | 4 n + 3 | 4,5–7 % | 0,04–1,25 % | <0,001 % | ||
| 228 Ra № | 4–6 a | 155 Eu þ | ||||||
| 244 cm ƒ | 241 Pu ƒ | 250 Jfr | 227 Ac № | 10–29 a | 90 Sr | 85 kr | 113m Cd þ | |
| 232 U ƒ | 238 Pu ƒ | 243 cm ƒ | 29–97 a | 137 Cs | 151 Sm þ | 121m Sn | ||
| 248 Bk | 249 Jfr ƒ | 242m Am ƒ | 141–351 a |
Inga fissionsprodukter har en halveringstid i intervallet 100 a–210 ka ... |
||||
| 241 Am ƒ | 251 Jfr ƒ | 430–900 a | ||||||
| 226 Ra № | 247 Bk | 1,3–1,6 ka | ||||||
| 240 Pu | 229 Th | 246 cm ƒ | 243 Am ƒ | 4,7–7,4 ka | ||||
| 245 cm ƒ | 250 cm | 8,3–8,5 ka | ||||||
| 239 Pu ƒ | 24,1 ka | |||||||
| 230 Th № | 231 Pa № | 32–76 ka | ||||||
| 236 Np ƒ | 233 U ƒ | 234 U № | 150–250 ka | 99 Tc ₡ | 126 Sn | |||
| 248 cm | 242 Pu | 327–375 ka | 79 Se ₡ | |||||
| 1.53 Ma | 93 Zr | |||||||
| 237 Np ƒ | 2,1–6,5 Ma | 135 Cs ₡ | 107 Pd | |||||
| 236 U | 247 cm ƒ | 15–24 Ma | 129 I ₡ | |||||
| 244 Pu | 80 Ma |
... och inte längre än 15,7 Ma |
||||||
| 232 Th № | 238 U № | 235 U ƒ№ | 0,7–14,1 Ga | |||||
|
||||||||
Plutonium-242 ( 242 Pu eller Pu-242 ) är en av isotoper av plutonium , den näst längsta livslängden, med en halveringstid på 375 000 år. Halveringstiden för 242 Pu är cirka 15 gånger den för 239 Pu; så det är en femtondedel som radioaktivt, och inte en av de större bidragsgivarna till kärnavfallets radioaktivitet. 242 Pu:s gammastrålning är också svagare än de andra isotopernas.
Den är inte klyvbar ( men den är klyvbar av snabba neutroner ) och dess neutronfångstvärsnitt är också lågt.
I kärnbränslecykeln
Plutonium-242 produceras genom successiv neutroninfångning på 239 Pu , 240 Pu och 241 Pu . Isotoperna 239 Pu och 241 Pu med udda massa har cirka 3/4 chans att genomgå fission vid infångning av en termisk neutron och cirka 1/4 chans att behålla neutronen och bli följande isotop. Andelen 242 Pu är låg vid låg utbränning men ökar olinjärt.
Plutonium-242 har ett särskilt lågt tvärsnitt för termisk neutroninfångning ; och det krävs tre neutronabsorptioner för att bli ytterligare en klyvbar isotop (antingen curium -245 eller plutonium-241) och sedan en neutron till för att genomgå fission . Även då finns det en chans att någon av dessa två klyvbara isotoper kommer att absorbera den fjärde neutronen istället för att klyvas och bli curium-246 (på väg mot ännu tyngre aktinider som californium , som är en neutronemitter genom spontan fission och svår att hantera) eller att bli 242 Pu igen, så det genomsnittliga antalet neutroner som absorberas till fission är ännu högre än 4. Därför är 242 Pu särskilt olämpligt för återvinning i en termisk reaktor och skulle bättre användas i en snabb reaktor där den kan klyvas direkt. 242 Pu:s låga tvärsnitt innebär dock att relativt lite av den kommer att transmuteras under en cykel i en termisk reaktor.
Förfall
Plutonium-242 sönderfaller huvudsakligen till uran-238 via alfasönderfall , innan det fortsätter längs uranserien . Plutonium-242 sönderfaller via spontan fission i cirka 5,5 × 10 −4 % av fallen