אורניום-235 – הבדלי גרסאות
תוכן שנמחק תוכן שנוסף
בן אביגדור (שיחה | תרומות)
אורניום טבעי משמש כדלק גרעיני בסוגים מסוימים של כורים. למשל בכורי מים כבדים
|
משה מוסקטל (שיחה | תרומות)
אפשרות הצעות קישורים: נוספו 5 קישורים.
|
||
שורה 10:
|ספין=3.5
}}
'''אורניום-235''' (או ː <chem>^235_U</chem>)הוא [[איזוטופ]] של [[אורניום]] המכיל 235 [[נוקליאון|נוקליאונים]] (92 [[פרוטון|פרוטונים]] ו-143 [[נייטרון|נייטרונים]]). הוא מהווה כ-0.72% מסך המסה של האורניום הטבעי המצוי במחצבים על פני
[[כדור הארץ
]], ובכך הוא איזוטופ האורניום השני בשכיחותו לאחר אורניום-238 (או <sup>238</sup>U)
[[קובץ:Nuclear_fuel_pellets.jpeg|שמאל|ממוזער|250px|כדוריות ומוט דלק גרעיני]]
שורה 38:
בכל אחת מצורות הפירוק האפשריות, סך מסת תוצרי הביקוע קטנה מעט מזו של <sup>235</sup>U והנייטרון הפוגע, הפרש המשתחרר בצורת אנרגיה. האנרגיה הממוצעת המשתחררת מביקוע גרעין אחד של <sup>235</sup>U היא כ-200 [[אלקטרון וולט|MeV]] (לעומת כ-210 MeV עבור פלוטוניום).
חשיבות מיוחדת יש לאנרגיה הקינטית של הנייטרון הפוגע הנדרשת עבור ביקוע. קיימים איזוטופים כבדים רבים שגרעיניהם יכולים להתבקע מפגיעת נייטרונים מהירים, אולם עבור רובם,
[[אנרגיה קינטית|האנרגיה הקינטית
]] של הנייטרון הנדרשת כדי שיהיה סיכוי משמעותי שהוא יבקע את הגרעין, גבוהה מהאנרגיה הממוצעת שיש לנייטרון '''שנפלט''' בביקוע (
[[סדר גודל
]] של למעלה מ-MeV). לכן בחומרים אלה לא מתפתחת [[תגובת שרשרת]], כלומר הם אינם חומרים בקיעים.
לעומת זאת, ב-<sup>235</sup>U, הסיכוי לביקוע עם ירידת האנרגיה של הנייטרון הפוגע לא רק שאינו קטן, אלא אף עולה דרמטית: עבור נייטרון בעל אנרגיה של MeV (מיליון
[[אלקטרון
]] וולט), [[חתך פעולה|חתך הפעולה]] לביקוע כתוצאה מפגיעתו הוא בסדר גודל של 1b, לעומת נייטרון עם אנרגיה של מאית האלקטרון וולט, עבורו חתך הפעולה הוא בסדר גודל של כ-1000b, כלומר הסיכוי לביקוע עבורו גדל פי אלף [https://web.archive.org/web/20070717070625/http://www.uic.com.au/uicphys.htm]. תכונה זו היא ההופכת את ה-<sup>235</sup>U (ועוד מספר מועט של איזוטופים כבדים) ל[[חומר בקיע]] אשר ניתן להשתמש בו ליצירת תגובת שרשרת גרעינית. תכונה זו אף מאפשרת להגביר את תגובת השרשרת על ידי שימוש בחומרים המאיטים את הנייטרונים המבקעים. חומרים אלו, כמו [[מים כבדים]] או [[גרפיט]], נמצאים בשימוש בכורים גרעיניים.
==דעיכה ספונטנית==
<sup>235</sup>U הוא איזוטופ [[רדיואקטיביות|רדיואקטיבי]], אולם [[זמן מחצית חיים|זמן מחצית החיים]] שלו הוא ארוך ביותר: 703.8 מיליון שנים.
כמעט תמיד הוא [[דעיכה רדיואקטיבית|דועך]] ב[[קרינת אלפא|התפרקות אלפא]] ל-[[תוריום|<sup>231</sup>Th]] תוך פליטת אנרגיה של 4.679 [[אלקטרון וולט|MeV]]. בנוסף, גרעין של <sup>235</sup>U יכול לעבור [[ביקוע גרעיני]] ספונטני, בו הוא מתפרק לשני גרעינים קלים יותר תוך פליטת נייטרונים, אולם הסיכוי להתפרקות כזו קטן מאוד, רק כאחת מתוך 10
[[מיליארד
]] התפרקויות. בנוסף, כאחת מתוך 100 מיליארד התפרקויות היא דעיכה בה נפלט גרעין [[ניאון]] והגרעין הופך לגרעין [[עופרת]].
ייתכן שלפני מיליארדי שנים, כאשר ריכוזו של החומר הבקיע <sup>235</sup>U היה גבוה יותר מאשר כיום, היו קיימים [[כור גרעיני טבעי|כורים גרעיניים טבעיים]]. [[מכרה]] האורניום ב[[אוקלו]] שב[[גבון]] הוא המקום היחיד שבו התגלו עד כה ([[2008]]) ראיות לקיומם של כורים גרעיניים טבעיים קדומים.
|