Плутоний-240

Шаблон:Другие значения Шаблон:Нуклид Плуто́ний-240 (Шаблон:Lang-en) — радиоактивный нуклид химического элемента плутония с атомным номером 94 и массовым числом 240. Образуется при захвате нейтрона ядром ²³⁹Pu. В топливных элементах ядерных реакторов содержание ²⁴⁰Pu увеличивается в процессе отработки топлива. Для оружейного плутония изотоп является нежелательной примесью из-за его склонности к спонтанному делению, что может привести к преждевременной детонации ядерного заряда (не допускается содержание более 7 % ²⁴⁰Pu). В отработанном топливе ядерного реактора около 70 % ²³⁹Pu и 26 % ²⁴⁰Pu, что делает крайне непрактичным изготовление атомного оружия из этого сырья, поэтому оружейный плутоний получается на специально предназначенных для этого реакторах путём переработки топлива после 90 дней работы реактора.

²⁴⁰Pu имеет втрое меньшее эффективное сечение захвата нейтрона, чем ²³⁹Pu и в большинстве случаев превращается в ²⁴¹Pu.

Образование и распад

Процесс	Уравнение	Период полу- распада	Вероят- ность, %	Энергия распада, кэВ	Энергия частиц, кэВ
Образование
β−-распад 240Np	${}^{\mathrm{2}\mathrm{4}\mathrm{0}}{}_{\mathrm{9}\mathrm{3}}\mathrm{N}\mathrm{p}\to {}^{\mathrm{2}\mathrm{4}\mathrm{0}}{}_{\mathrm{9}\mathrm{4}}\mathrm{P}\mathrm{u}+e^{-}+{\overline{\nu }}_e$	61,9(2) мин	100
β+-распад 240Am	${}^{\mathrm{2}\mathrm{4}\mathrm{0}}{}_{\mathrm{9}\mathrm{5}}\mathrm{A}\mathrm{m}\to {}^{\mathrm{2}\mathrm{4}\mathrm{0}}{}_{\mathrm{9}\mathrm{4}}\mathrm{P}\mathrm{u}+e^{+}+{\nu }_e$	50,8(3) ч	100
α-распад 244Cm	${}^{\mathrm{2}\mathrm{4}\mathrm{4}}{}_{\mathrm{9}\mathrm{6}}\mathrm{C}\mathrm{m}\to {}^{\mathrm{2}\mathrm{4}\mathrm{0}}{}_{\mathrm{9}\mathrm{4}}\mathrm{P}\mathrm{u}+{}^{\mathrm{4}}{}_{\mathrm{2}}\mathrm{H}\mathrm{e}$	18,10(2) лет	100
Поглощение нейтрона 239Pu	${}^{\mathrm{2}\mathrm{3}\mathrm{9}}{}_{\mathrm{9}\mathrm{4}}\mathrm{P}\mathrm{u}+n^0\to {}^{\mathrm{2}\mathrm{4}\mathrm{0}}{}_{\mathrm{9}\mathrm{4}}\mathrm{P}\mathrm{u}$
Распад
α-распад	${}^{\mathrm{2}\mathrm{4}\mathrm{0}}{}_{\mathrm{9}\mathrm{4}}\mathrm{P}\mathrm{u}\to {}^{\mathrm{2}\mathrm{3}\mathrm{6}}{}_{\mathrm{9}\mathrm{2}}\mathrm{U}+{}^{\mathrm{4}}{}_{\mathrm{2}}\mathrm{H}\mathrm{e}$	6564(11) лет	100	5 255	5 168,17 (72,80 %) 5 123,68 (27,10 %)
Спонтанное деление	${}^{\mathrm{2}\mathrm{4}\mathrm{0}}{}_{\mathrm{9}\mathrm{4}}\mathrm{P}\mathrm{u}\to$		5,7Шаблон:E

Получение

Плутоний-240 образуется в ядерных реакторах в результате захвате нейтрона плутонием-239. В процессе эксплуатации энергетических реакторов на АЭС создаётся основная масса ²⁴⁰Pu, типично в ОЯТ его доля составляет около четверти от всех изотопов плутония. Однако в разных типах реакторов его доля может составлять от 17 до Шаблон:Nobr.

Применение

В оружейном плутонии количество изотопа плутония-240 составляет не более 8 %.

Однако, несмотря на нагрев и другие проблемы, в США в 1960-е годы было испытано (1962) ядерное устройство, созданное из плутония, полученного Шаблон:Нет в источнике 2. Это стало известным из информации, рассекреченной Министерством энергетики США в июле 1977 года.

См. также

• Изотопы плутония
• Оружейный плутоний

Ссылки

• Шаблон:Публикация