El plutonio-241 ( 241 Pu, Pu-241) es un isótopo de plutonio que se forma cuando el plutonio-240 captura un neutrón . Como todos los isótopos de plutonio (pero especialmente 239 Pu), 241 Pu es fisionable , con una sección transversal de absorción de neutrones aproximadamente 1/3 mayor que 239 Pu, y una probabilidad similar de fisión en la absorción de neutrones, alrededor del 73%. En el caso de no fisión, la captura de neutrones produce plutonio-242. En general, los isótopos con un número impar de neutrones tienen más probabilidades de absorber un neutrón y más probabilidades de sufrir fisión en la absorción de neutrones que los isótopos con un número par de neutrones.
General | |
---|---|
Símbolo | 241 Pu |
Nombres | plutonio-241, Pu-241 |
Protones | 94 |
Neutrones | 147 |
Datos de nucleidos | |
Abundancia natural | 0 (artificial) |
Media vida | 14 años |
Productos de descomposición | 241 am |
Masa de isótopos | 241.057 u |
Modos de decaimiento | |
Modo de decaimiento | Energía de desintegración ( MeV ) |
β− | 0.0208 [1] |
Isótopos de plutonio Tabla completa de nucleidos |
Decaimiento a americio
Actínidos y productos de fisión por vida media | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Actínidos [2] por cadena de desintegración | Rango de vida media ( a ) | Productos de fisión de 235 U por rendimiento [3] | ||||||
4 n | 4 n +1 | 4 n +2 | 4 n +3 | |||||
4,5–7% | 0,04-1,25% | <0,001% | ||||||
228 Ra№ | 4 a 6 a | † | 155 Euþ | |||||
244 cmƒ | 241 Puƒ | 250 Cf | 227 Ac№ | 10-29 a | 90 Sr | 85 Kr | 113m Cdþ | |
232 Uƒ | 238 Puƒ | 243 cmƒ | 29–97 a | 137 C | 151 Smþ | 121m Sn | ||
248 Bk [4] | 249 Cfƒ | 242 m amƒ | 141–351 a | Ningún producto de fisión | ||||
241 amƒ | 251 Cfƒ [5] | 430–900 a | ||||||
226 Ra№ | 247 Bk | 1,3–1,6 ka | ||||||
240 Pu | 229 mil | 246 cmƒ | 243 amƒ | 4,7 a 7,4 ka | ||||
245 cmƒ | 250 cm | 8,3–8,5 ka | ||||||
239 Puƒ | 24,1 ka | |||||||
230 mil№ | 231 Pa№ | 32–76 ka | ||||||
236 Npƒ | 233 Uƒ | 234 U№ | 150-250 ka | ‡ | 99 Tc₡ | 126 Sn | ||
248 cm | 242 Pu | 327–375 ka | 79 Se₡ | |||||
1,53 Ma | 93 Zr | |||||||
237 Npƒ | 2,1–6,5 Ma | 135 Cs₡ | 107 Pd | |||||
236 U | 247 cmƒ | 15-24 Ma | 129 I₡ | |||||
244 Pu | 80 Ma | ... ni más allá de 15,7 Ma [6] | ||||||
232 mil№ | 238 U№ | 235 Uƒ№ | 0,7-14,1 Ga | |||||
Leyenda de los símbolos en superíndice |
![Sasahara.svg](http://wikiimg.tojsiabtv.com/wikipedia/commons/thumb/c/cc/Sasahara.svg/220px-Sasahara.svg.png)
241 Pu tiene una vida media de 14 años, lo que corresponde a una desintegración de aproximadamente el 5% de los núcleos de 241 Pu durante un período de un año. Cuanto más tiempo espera el combustible nuclear gastado antes de reprocesarse , más 241 Pu se desintegra en americio-241 , que no es fisionable (aunque fisionable por neutrones rápidos ) y un emisor alfa con una vida media de 432 años; 241 Am es uno de los principales contribuyentes a la radiactividad de los desechos nucleares en una escala de cientos o miles de años.
El americio tiene valencia y electronegatividad más bajas que el plutonio, neptunio o uranio , por lo que en la mayoría de los reprocesos nucleares , Am tiende a fraccionarse no con U, Np o Pu, sino con los productos de fisión alcalinos : lantánidos , estroncio , cesio , bario , itrio , y por lo tanto no se recicla en combustible nuclear a menos que se realicen esfuerzos especiales.
En un reactor térmico , 241 Am captura un neutrón para convertirse en americio -242, que rápidamente se convierte en curio -242 (o, 17.3% del tiempo, 242 Pu) a través de la desintegración beta . Tanto el 242 Cm como el 242 Pu tienen muchas menos probabilidades de absorber un neutrón, e incluso menos probabilidades de que se fisione; sin embargo, 242 Cm tiene una vida corta (vida media de 160 días) y casi siempre sufre una desintegración alfa a 238 Pu en lugar de capturar otro neutrón. En resumen, el 241 Am necesita absorber dos neutrones antes de volver a convertirse en un isótopo fisible .
Referencias
- ^ Table de Radionucleides Pu-241, Laboratoire National Henri Becquerel
- ^ Más radio (elemento 88). Si bien en realidad es un subactínido, precede inmediatamente al actinio (89) y sigue una brecha de inestabilidad de tres elementos después del polonio (84) donde ningún nucleido tiene vidas medias de al menos cuatro años (el nucleido de vida más larga en la brecha es radón-222 con una vida media de menos de cuatro días ). Por lo tanto, el isótopo de vida más larga del radio, a 1.600 años, merece la inclusión del elemento aquí.
- ^ Específicamente de la fisión de neutrones térmicos del U-235, por ejemplo, en un reactor nuclear típico.
- ^ Milsted, J .; Friedman, AM; Stevens, CM (1965). "La vida media alfa del berkelio-247; un nuevo isómero de larga duración del berkelio-248". Física nuclear . 71 (2): 299. Código Bibliográfico : 1965NucPh..71..299M . doi : 10.1016 / 0029-5582 (65) 90719-4 .
"Los análisis isotópicos revelaron una especie de masa 248 en abundancia constante en tres muestras analizadas durante un período de aproximadamente 10 meses. Esto se atribuyó a un isómero de Bk 248 con una vida media superior a 9 [años]. Sin crecimiento de Cf 248 fue detectado, y un límite inferior para la β - vida media se puede ajustar en alrededor de 10 4 [años] No alfa atribuible actividad para el nuevo isómero se ha detectado; la alfa vida media es probablemente mayor que 300 [año. ]. " - ^ Este es el nucleido más pesado con una vida media de al menos cuatro años antes del " Mar de la inestabilidad ".
- ^ Excluyendo aquellosnucleidos" clásicamente estables " con vidas medias significativamente superiores a 232 Th; por ejemplo, mientras que 113m Cd tiene una vida media de sólo catorce años, la de 113 Cd es de casi ocho billones de años.