stringtranslate.com

Минорный актинид

Поток трансмутации между 238 Pu и 244 Cm в LWR. [1]
Процент деления равен 100 минус указанные проценты.
Общая скорость трансмутации сильно варьируется в зависимости от нуклида.
245 Cm– 248 Cm являются долгоживущими с незначительным распадом.

Минорный актинид — это актинид , отличный от урана или плутония , который содержится в отработанном ядерном топливе . К минорным актинидам относятся нептуний (элемент 93), америций (элемент 95), кюрий (элемент 96), берклий (элемент 97), калифорний (элемент 98), эйнштейний (элемент 99) и фермий (элемент 100). [2] Наиболее важными изотопами этих элементов в отработанном ядерном топливе являются нептуний-237 , америций-241 , америций-243 , кюрий -242 — -248 и калифорний -249 — -252.

Плутоний и младшие актиниды будут ответственны за большую часть радиотоксичности и тепловыделения отработанного ядерного топлива в долгосрочной перспективе (от 300 до 20 000 лет в будущем ). [3]

Плутоний из энергетического реактора, как правило, содержит большее количество плутония-241, чем плутоний, полученный в результате операций с более низким выгоранием, предназначенных для создания оружейного плутония . Поскольку реакторный плутоний содержит так много 241 Pu, присутствие 241 Am делает плутоний менее пригодным для создания ядерного оружия . Врастание америция в плутоний является одним из методов определения происхождения неизвестного образца плутония и времени с момента его последнего химического отделения от америция.

Америций обычно используется в промышленности как источник альфа-частиц и как источник гамма -излучения с низкой энергией фотонов . Например, он обычно используется в дымовых извещателях . Америций может быть образован путем захвата нейтронов 239 Pu и 240 Pu, образуя 241 Pu, который затем бета-распадается до 241 Am. [4] В общем, по мере увеличения энергии нейтронов отношение сечения деления к сечению захвата нейтронов изменяется в пользу деления . Следовательно, если МОХ используется в тепловом реакторе, таком как кипящий реактор (BWR) или реактор с водой под давлением (PWR), то можно ожидать, что в отработанном топливе будет обнаружено больше америция, чем в топливе из реактора на быстрых нейтронах . [5]

Некоторые из второстепенных актинидов были обнаружены в осадках от испытаний бомб. Подробности см. в разделе Актиниды в окружающей среде .

Ссылки

  1. ^ Сасахара, Акихиро; Мацумура, Тецуо; Николау, Гиоргос; Папаиоанну, Димитрий (апрель 2004 г.). «Оценка источника нейтронов и гамма-излучения для отработанного топлива LWR с высоким выгоранием UO2 и MOX». Журнал ядерной науки и технологий . 41 (4): 448–456. doi : 10.3327/jnst.41.448 .
  2. ^ Мойер, Брюс А. (2009). Ионный обмен и экстракция растворителем: серия достижений, том 19. CRC Press. стр. 120. ISBN 9781420059700.
  3. ^ Стейси, Уэстон М. (2007). Физика ядерных реакторов. John Wiley & Sons. стр. 240. ISBN 9783527406791.
  4. ^ Радж, Гурдип (2008). Продвинутая неорганическая химия Том-1, 31-е изд. Кришна Пракашан Медиа. п. 356. ИСБН 9788187224037.
  5. ^ Berthou, V.; et al. (2003). "Трансмутационные характеристики в спектрах тепловых и быстрых нейтронов: применение к америцию" (PDF) . Journal of Nuclear Materials . 320 (1–2): 156–162. Bibcode :2003JNuM..320..156B. doi :10.1016/S0022-3115(03)00183-1. Архивировано из оригинала (PDF) 2016-01-26 . Получено 2013-03-31 .
  6. ^ Этьенн Парент (2003). «Ядерные топливные циклы для развертывания в середине века» (PDF) . Массачусетский технологический институт. стр. 104. Архивировано из оригинала (PDF) 25.02.2009.