Уран 235 против урана 238
Уран – это элемент тяжелого металла, который широко распространен в недрах Земли. Его ядерная реактивность является основной причиной нагрева земного ядра и приводит к таким явлениям, как дрейф континентов. В настоящее время уран используется в ядерных реакторах и военном оружии. Наиболее распространены два изотопа урана: U-235 и U-238. Эти изотопы имеют похожий химический состав, но отличаются физическими свойствами и ядерной активностью.
Уран-235
Уран-235 является вторым наиболее распространенным изотопом и составляет почти 0,7% содержания урана на Земле. Его ядро содержит 92 протона и 143 нейтрона: на 3 нейтрона меньше, чем у U-238, что делает его немного легче. Его период полураспада (время, затрачиваемое на половину исходного образца в результате ядерного распада) составляет почти 704 миллиона лет, что указывает на более быструю ядерную реактивность в результате альфа-распада, чем у его собрата-изотопа. Уран-235 легко подвергается делению (получая нейтрон и расщепляя ядро на две части). Это дает ему возможность инициировать цепные реакции ядерного деления.
Уран-238
Уран-238 является наиболее распространенным изотопом, составляющим около 99,3% содержания урана на Земле. «238» указывает на то, что ядро содержит 92 протона и 146 нейтронов, что в совокупности составляет массу 238. Его период полураспада составляет около 4,5 миллиардов лет, что указывает на очень медленную ядерную активность. Реакция ядерного деления протекает медленнее в U-238. Однако он способен захватывать нейтрон, совершать 2 бета-распада и превращаться в плутоний-239, который может легко делиться.
В чем разница между ураном-235 и ураном-238?
• Уран-235 имеет 143 нейтрона, а уран-238 – 146 нейтронов.
• Уран-235 немного легче урана-238.
• Уран-235 менее распространен по сравнению с ураном-238.
• Уран-235 имеет более короткий период полураспада, чем уран-238; следовательно, деление и альфа-распад в уране-235 более благоприятны, чем в уране-238.
• Учитывая ядерную активность исходных материалов, уран-235 обладает большей реакционной способностью, чем уран-238.
• В зависимости от ядерной активности, уран-235 можно использовать непосредственно в качестве ядерного топлива, а уран-238 можно использовать только путем преобразования в плутоний.
• Уран-235 считается «бесплодным», а уран-238 – «фертильным», поскольку он может быть преобразован в плутоний, другое радиоактивное вещество.
• Уран-235 может инициировать цепную реакцию деления, а Уран-238 – нет.
