Ключевое различие между делящимися и воспроизводящими изотопами заключается в том, что делящиеся изотопы представляют собой материал, который может подвергаться реакции деления, тогда как воспроизводящий изотоп представляет собой материал, который может быть преобразован в делящийся изотоп.
Термины «делящийся изотоп» и «воспроизводящий изотоп» относятся к категории ядерной химии. они определяют два разных типа атомов, которые имеют разное количество нейтронов с одинаковым количеством протонов в их ядрах (изотопах), которые являются радиоактивными. Существует два основных типа ядерных реакций: реакция деления и реакция синтеза. Эти делящийся изотоп и воспроизводящий изотоп полезны в отношении реакций деления.
Что такое делящиеся изотопы?
Делящиеся изотопы - это атомы, способные вступать в реакции деления. Их также называют делящимися материалами. Некоторые хорошо известные делящиеся материалы включают уран-235, плутоний-239 и уран-233. Однако среди этих трех видов только уран-235 встречается в природе, а два других являются синтетическими химическими соединениями, образующимися из урана-238 и тория-232 соответственно..
Рисунок 01: Изотоп плутония
U-235 представляет собой изотоп химического элемента Уран, ядро которого состоит из 92 протонов и 143 нейтронов. Химический символ урана дается как 23592U. Природное содержание U-235 составляет около 0,72%. Масса этого изотопа составляет около 235,043 а.е.м.
Плутоний - искусственный химический элемент с атомным номером 94 и символом Pu. В периодической таблице элементов плутоний можно найти в ряду актинидов среди элементов f-блока. При комнатной температуре и давлении он находится в твердом состоянии. Электронная конфигурация этого элемента может быть представлена как [Rn]5f67s2 Следовательно, на f-орбитали у него шесть электронов.
Что такое плодородные изотопы?
Воспроизводящие изотопы - это атомы, которые могут превращаться в делящиеся изотопы. Эти воспроизводящие изотопы не могут сами делиться, потому что у них есть нейтроны с низкой энергией. Они могут делиться, только превращаясь в делящиеся изотопы. Некоторые распространенные примеры природных плодородных изотопов включают торий-232 и уран-238. Эти два изотопа - единственные природные плодородные изотопы.
Рисунок 02: Превращение воспроизводящих изотопов в делящиеся изотопы
Преобразование воспроизводящих изотопов в делящиеся изотопы осуществляется путем облучения изотопов внутри ядерных реакторов. Здесь нейтроны объединяются с этими изотопами, чтобы сделать их делящимися. После этого превращения вновь образованный делящийся материал может подвергнуться радиоактивному распаду. Когда торий-232 и уран-238 превращаются в делящиеся изотопы, эти изотопы становятся соответственно плутонием-239 и ураном-233.
В чем разница между делящимися и воспроизводящими изотопами?
Ключевое различие между делящимися и воспроизводящими изотопами заключается в том, что делящиеся изотопы представляют собой материал, который может подвергаться реакции деления, тогда как воспроизводящий изотоп - это материал, который может быть преобразован в делящийся изотоп. Более того, делящиеся изотопы могут непосредственно вступать в реакции деления, в то время как воспроизводящие изотопы не могут вступать в непосредственное деление. Уран-235, плутоний-239 и уран-233 являются примерами делящихся изотопов, а торий-232 и уран-238 являются примерами воспроизводящих изотопов.
В следующей таблице приведены различия между делящимися и воспроизводящими изотопами.
Резюме – Делящиеся и плодородные изотопы
Термины «делящийся изотоп» и «воспроизводящий изотоп» используются в основном в ядерной химии. Ключевое различие между делящимися и воспроизводящими изотопами заключается в том, что делящиеся изотопы представляют собой материал, который может вступать в реакцию деления, тогда как воспроизводящий изотоп - это материал, который может быть преобразован в делящийся изотоп.
