تفاوت بین ایزوتوپ های شکافت پذیر و بارور

2024 نویسنده: Alex Aldridge | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-17 13:37

تفاوت اصلی بین ایزوتوپ های شکافت پذیر و بارور این است که ایزوتوپ های شکافت پذیر موادی هستند که می توانند تحت واکنش شکافت قرار گیرند، در حالی که ایزوتوپ بارور ماده ای است که می تواند به ایزوتوپ شکافت پذیر تبدیل شود.

اصطلاح ایزوتوپ شکافت پذیر و ایزوتوپ بارور در دسته شیمی هسته ای قرار می گیرند. آنها دو نوع مختلف از اتم ها را تعریف می کنند که دارای تعداد نوترون های مختلف با تعداد پروتون های یکسان در هسته های خود (ایزوتوپ) هستند که رادیواکتیو هستند. دو نوع عمده از واکنش های هسته ای به نام های واکنش شکافت و واکنش همجوشی وجود دارد. این ایزوتوپ های شکافت پذیر و ایزوتوپ های بارور در مورد واکنش های شکافت مفید هستند.

ایزوتوپ های شکاف پذیر چیست؟

ایزوتوپ های شکافت پذیر اتم هایی هستند که می توانند تحت واکنش های شکافت قرار گیرند. اینها به عنوان مواد شکافت پذیر نیز نامیده می شوند. برخی از مواد شکافت پذیر معروف عبارتند از اورانیوم-235، پلوتونیوم-239 و اورانیوم-233. با این حال، در میان این سه گونه، تنها اورانیوم-235 به طور طبیعی وجود دارد در حالی که دو گونه دیگر، گونه های شیمیایی مصنوعی هستند که به ترتیب از اورانیوم-238 و توریم-232 تشکیل شده اند.

شکل 01: ایزوتوپ پلوتونیوم

U-235 ایزوتوپی از عنصر شیمیایی اورانیوم است که از 92 پروتون و 143 نوترون در هسته خود تشکیل شده است. نماد شیمیایی اورانیوم به صورت ²³⁵_{92U داده می شود. فراوانی طبیعی U-235 حدود 0.72 درصد است. جرم این ایزوتوپ حدود 235.043 amu است.}

پلوتونیوم یک عنصر شیمیایی مصنوعی است که دارای عدد اتمی 94 و نماد Pu است. در جدول تناوبی عناصر، پلوتونیوم را می توان در سری اکتینید در میان عناصر بلوک f یافت. در دما و فشار اتاق، در حالت جامد است. پیکربندی الکترونی این عنصر را می توان به صورت [Rn]5f⁶7s^{2 ارائه داد بنابراین، شش الکترون در اوربیتال f دارد.}

ایزوتوپ های بارور چیست؟

ایزوتوپ های بارور اتم هایی هستند که می توانند به ایزوتوپ های شکافت پذیر تبدیل شوند. این ایزوتوپ های بارور نمی توانند خود تحت شکافت قرار گیرند زیرا نوترون هایی با انرژی کم دارند. آنها فقط با تبدیل خود به ایزوتوپ های شکافت پذیر می توانند شکافت را تجربه کنند. برخی از نمونه های رایج ایزوتوپ های بارور طبیعی عبارتند از توریم-232 و اورانیوم-238. این دو تنها ایزوتوپ های بارور طبیعی هستند.

شکل 02: تبدیل ایزوتوپ های بارور به ایزوتوپ های شکاف پذیر

تبدیل ایزوتوپ های بارور به ایزوتوپ های شکافت پذیر از طریق تابش ایزوتوپ ها در داخل راکتورهای هسته ای انجام می شود. در اینجا، نوترون ها با این ایزوتوپ ها ترکیب می شوند تا آنها را شکافته کنند. پس از این تبدیل، مواد شکافت پذیر تازه تشکیل شده می توانند دچار فروپاشی رادیواکتیو شوند. هنگامی که توریم-232 و اورانیوم-238 به ایزوتوپ های شکافت پذیر تبدیل می شوند، این ایزوتوپ ها به ترتیب به پلوتونیوم-239 و اورانیوم-233 تبدیل می شوند.

تفاوت بین ایزوتوپ های شکافت پذیر و بارور چیست؟

تفاوت اصلی بین ایزوتوپ های شکافت پذیر و بارور این است که ایزوتوپ های شکافت پذیر موادی هستند که می توانند تحت واکنش شکافت قرار گیرند، در حالی که ایزوتوپ بارور ماده ای است که می تواند به ایزوتوپ شکافت پذیر تبدیل شود. علاوه بر این، ایزوتوپ های شکافت پذیر می توانند مستقیماً تحت واکنش های شکافت قرار گیرند، در حالی که ایزوتوپ های بارور نمی توانند مستقیماً تحت تأثیر شکافت قرار گیرند.اورانیوم-235، پلوتونیوم-239 و اورانیوم-233 نمونه هایی از ایزوتوپ های شکافت پذیر هستند در حالی که توریم-232 و اورانیوم-238 نمونه هایی از ایزوتوپ های بارور هستند.

جدول زیر تفاوت بین ایزوتوپ های شکافت پذیر و بارور را خلاصه می کند.

خلاصه - ایزوتوپ های شکاف پذیر در مقابل ایزوتوپ های بارور

اصطلاح ایزوتوپ شکافت پذیر و ایزوتوپ بارور عمدتاً در شیمی هسته ای استفاده می شود. تفاوت اصلی بین ایزوتوپ های شکافت پذیر و بارور این است که ایزوتوپ های شکافت پذیر موادی هستند که می توانند تحت واکنش شکافت قرار گیرند، در حالی که ایزوتوپ بارور ماده ای است که می تواند به ایزوتوپ شکافت پذیر تبدیل شود.