اورانیوم 235 در مقابل اورانیوم 238
اورانیوم یک عنصر فلز سنگین است که در هسته زمین به وفور یافت می شود. واکنش هسته ای آن دلیل اصلی گرم شدن هسته زمین و منجر به پدیده هایی مانند رانش قاره است. در کاربردهای کنونی، اورانیوم در راکتورهای هسته ای و تسلیحات نظامی استفاده می شود. دو ایزوتوپ رایج اورانیوم U-235 و U-238 هستند. این ایزوتوپ‌ها شیمی مشابهی از خود نشان می‌دهند اما از نظر خواص فیزیکی و واکنش‌پذیری هسته‌ای متفاوت هستند.
اورانیوم-235
اورانیوم 235 دومین ایزوتوپ فراوان است و تقریباً 0.7 درصد از محتوای اورانیوم زمین را تشکیل می دهد. یک هسته از این شامل 92 پروتون و 143 نوترون است: 3 نوترون کمتر از U-238 که آن را کمی سبک تر می کند.نیمه عمر آن (زمانی که از طریق واپاشی هسته ای به نصف نمونه اولیه رسیده است) نزدیک به 704 میلیون سال است که نشان دهنده واکنش سریعتر هسته ای از طریق واپاشی آلفا نسبت به ایزوتوپ های دیگر است. اورانیوم 235 به آسانی تحت شکافت قرار می گیرد (نوترون به دست می آورد و هسته به دو قسمت می شود). این به آن توانایی می دهد تا واکنش های زنجیره ای شکافت هسته ای را آغاز کند.
اورانیوم-238
اورانیوم-238 فراوان ترین ایزوتوپ است که حدود 99.3 درصد از محتوای اورانیوم زمین را تشکیل می دهد. "238" نشان می دهد که هسته حاوی 92 پروتون و 146 نوترون است که مجموعاً جرمی برابر با 238 دارند. نیمه عمر آن حدود 4.5 میلیارد سال است که نشان دهنده فعالیت هسته ای بسیار کند است. واکنش شکافت هسته ای در U-238 کندتر است. با این حال، قادر به گرفتن یک نوترون، انجام 2 واپاشی بتا و تبدیل شدن به پلوتونیوم-239 است که به راحتی می تواند تحت شکافت قرار گیرد.
تفاوت بین اورانیوم-235 و اورانیوم-238 چیست؟
• اورانیوم-235 دارای 143 نوترون و اورانیوم-238 دارای 146 نوترون است.
• Uranium-235 کمی سبکتر از Uranium-238 است.
• اورانیوم-235 در مقایسه با اورانیوم-238 فراوانی کمتری دارد.
• اورانیوم-235 نیمه عمر کوتاه تری نسبت به اورانیوم-238 دارد. بنابراین، شکافت و واپاشی آلفا در اورانیوم-235 در مقایسه با اورانیوم-238 مطلوب تر است.
• با توجه به واکنش هسته ای مواد اولیه، اورانیوم-235 نسبت به اورانیوم-238 بسیار واکنش پذیر است.
• بسته به واکنش هسته ای، اورانیوم-235 می تواند مستقیماً به عنوان سوخت هسته ای مورد استفاده قرار گیرد، اما اورانیوم-238 فقط از طریق تبدیل به پلوتونیوم قابل استفاده است.
• اورانیوم-235 «نابارور» و اورانیوم-238 به عنوان «بارور» در نظر گرفته می شود زیرا می تواند به پلوتونیوم، ماده رادیواکتیو دیگری تبدیل شود.
• اورانیوم-235 می تواند یک واکنش زنجیره ای شکافت را آغاز کند اما اورانیوم-238 نمی تواند.
