Plutonio-241

Plutonio-241, ²⁴¹ Pu
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

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.

Decaimiento a americio

Actínidos y productos de fisión por vida media v t mi
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		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 Eu^þ
²⁴⁴ cm^ƒ	²⁴¹ Pu^ƒ	²⁵⁰ Cf	²²⁷ Ac^№	10-29 a		⁹⁰ Sr	⁸⁵ Kr	^113m Cd^þ
²³² U^ƒ		²³⁸ Pu^ƒ	²⁴³ cm^ƒ	29–97 a		¹³⁷ Cs	¹⁵¹ Sm^þ	^121m Sn
²⁴⁸ Bk^[4]	²⁴⁹ Cf^ƒ	^{242 m} am^ƒ		141–351 a	Ningún producto de fisión tiene una vida media en el rango de 100 a-210 ka ...
	²⁴¹ am^ƒ		²⁵¹ Cf^ƒ^[5]	430–900 a
		²²⁶ Ra^№	²⁴⁷ Bk	1,3–1,6 ka
²⁴⁰ Pu	²²⁹ mil	²⁴⁶ cm^ƒ	²⁴³ am^ƒ	4,7 a 7,4 ka
	²⁴⁵ cm^ƒ	²⁵⁰ cm		8,3–8,5 ka
			²³⁹ Pu^ƒ	24,1 ka
		²³⁰ mil^№	²³¹ Pa^№	32–76 ka
²³⁶ Np^ƒ	²³³ U^ƒ	²³⁴ U^№		150-250 ka	‡	⁹⁹ Tc^₡	¹²⁶ Sn
²⁴⁸ cm		²⁴² Pu		327–375 ka			⁷⁹ Se^₡
				1,53 Ma		⁹³ Zr
	²³⁷ Np^ƒ			2,1–6,5 Ma		¹³⁵ Cs^₡	¹⁰⁷ Pd
²³⁶ U			²⁴⁷ cm^ƒ	15-24 Ma			¹²⁹ I^₡
²⁴⁴ Pu				80 Ma	... ni más allá de 15,7 Ma ^[6]
²³² mil^№		²³⁸ U^№	²³⁵ U^ƒ№	0,7-14,1 Ga	... ni más allá de 15,7 Ma ^[6]
Leyenda de los símbolos en superíndice ₡ tiene una sección transversal de captura de neutrones térmicos en el rango de 8 a 50 graneros ƒ isómero fisible m metaestable № principalmente un material radiactivo de origen natural (NORM) þ veneno de neutrones (sección transversal de captura de neutrones térmicos superior a 3k graneros) † rango 4-97 a: producto de fisión de vida media ‡ más de 200 ka: producto de fisión de vida larga

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 menor valencia y menor electronegatividad 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 volverse fisionable. isótopo.

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 uranio-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 a²³² Th; por ejemplo, mientras que^113m Cd tiene una vida media de sólo catorce años, la de¹¹³ Cd es de casi ocho billones de años.

[1] Table de Radionucleides Pu-241, Laboratoire National Henri Becquerel

[2] 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.

[3] Específicamente de la fisión de neutrones térmicos del uranio-235, por ejemplo, en un reactor nuclear típico.

[4] 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. ]. "

[5] Este es el nucleido más pesado con una vida media de al menos cuatro años antes del " Mar de la inestabilidad ".

[6] Excluyendo aquellosnucleidos" clásicamente estables " con vidas medias significativamente superiores a²³² Th; por ejemplo, mientras que^113m Cd tiene una vida media de sólo catorce años, la de¹¹³ Cd es de casi ocho billones de años.

[1]