Materiał rozszczepialny
Materiał rozszczepialny - materiał zawierający jądra atomowe, które w wyniku zderzeń z neutronami ulegają łatwemu rozszczepieniu z emisją dodatkowych neutronów w jego wyniku, jak np. uran: 233U lub 235U czy pluton 239Pu.
Materiały rozszczepialne stosuje się jako paliwo jądrowe w reaktorach jądrowych i do budowy bomb jądrowych.
Nuklidy rozszczepialne
| Neutrony termiczne | Neutrony epitermiczne | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| σF | σγ | % | σF | σγ | % | |
| 531 | 46 | 8,0% | 233U | 760 | 140 | 16% |
| 585 | 99 | 14,5% | 235U | 275 | 140 | 34% |
| 750 | 271 | 26,5% | 239Pu | 300 | 200 | 40% |
| 1010 | 361 | 26,3% | 241Pu | 570 | 160 | 22% |
Rozszczepialne nuklidy ulegające rozszczepieniu przez neutrony termiczne:
- uran-235 – występuje w przyrodzie w uranie naturalnym,
- pluton-239 – syntetyczny, uzyskiwany z uranu-238 przez wychwyt neutronu,
- pluton-241 – syntetyczny, uzyskiwany z plutonu-240 poprzez wychwyt neutronu,
- uran-233 – syntetyczny uzyskiwany z toru-232, poprzez wychwyt neutronu.
Nuklidy rozszczepialne nie zawsze ulegają rozszczepieniu w wyniku absorpcji neutronów. Szansa na zajście rozszczepienia jest zależna od nuklidu jak również energii neutronu. Dla małych i średnich energii neutronów, przekroje czynne na pochłonięcie neutronu wywołujące rozszczepienie (σF), przekrój na wychwyt neutronów z emisją gamma (σγ), oraz odsetek nierozszczepialnych absorpcji są podane w tabeli po prawej stronie.
Nuklidy, z których powstają nuklidy rozszczepialne nazywane są paliworodnymi. Przykładami ich są uran-238, pluton-240 czy tor-232. Uran-238 i tor-232 ulegają rozszczepieniu w wyniku bombardowania neutronami o energii większej niż 1 MeV dlatego również, pomimo małego przekroju czynnego na rozszczepienie, bywają zaliczane do nuklidów rozszczepialnych.
Zobacz też
Bibliografia
- Stanisław Góra: Elektrownie jądrowe. Warszawa: Państwowe Wydawnictwo Naukowe, 1978, s. 41.