إنتاجية نواتج الانشطار

في الفيزياء النووية ، يشير مردود نواتج الانشطار إلى نسبة ناتج الانشطار الناتج عن كل عملية انشطار. يقسم الانشطار النووي نواة ثقيلة مثل اليورانيوم أو البلوتونيوم إلى نواتين أخف وزناً، تُسميان نواتج الانشطار .

يمكن تقسيم المحصول حسب:

  1. نظير فردي
  2. عنصر كيميائي يشمل عدة نظائر ذات أعداد كتلية مختلفة ولكن بنفس العدد الذري .
  3. نوى ذات عدد كتلي معين بغض النظر عن العدد الذري . تُعرف باسم "الناتج المتسلسل" لأنها تمثل سلسلة تحلل بيتا .

تتغير نسب النظائر والعناصر الناتجة مع خضوع نواتج الانشطار لتحلل بيتا. في المقابل، لا تتغير نسب السلاسل بعد اكتمال انبعاث النيوترونات من عدد قليل من نواتج الانشطار الأولية الغنية بالنيوترونات ( النيوترونات المتأخرة )، والتي يُقاس عمر النصف لها بالثواني.

يمكن إنتاج بعض النظائر مباشرةً عن طريق الانشطار، ولكن ليس عن طريق تحلل بيتا، لأن السلف المحتمل ذو العدد الذري الأقل بواحد يكون مستقرًا ولا يتحلل (يزداد العدد الذري بمقدار واحد أثناء تحلل بيتا). لا تأخذ نواتج السلاسل في الحسبان هذه النظائر "المُظللة"؛ ومع ذلك، فإن نواتجها منخفضة جدًا (أقل من جزء من مليون من نواتج الانشطار الشائعة) لأنها أقل غنىً بالنيوترونات بكثير من النوى الثقيلة الأصلية.

يُعبّر عن الناتج عادةً كنسبة مئوية لكل انشطار، [ 1 ] بحيث يكون مجموع نسب الناتج 200%. وفي حالات أقل شيوعًا، يُعبّر عنه كنسبة مئوية من جميع نواتج الانشطار، بحيث يكون مجموع النسب 100%. وينتج عن الانشطار الثلاثي ، الذي يُمثّل حوالي 0.2-0.4% من الانشطارات، نواة خفيفة ثالثة مثل الهيليوم-4 (90%) أو التريتيوم (7%).

التعريفات

توجد أنواع عديدة من النواتج. في تفاعلات الانشطار الأكثر شيوعًا، يحافظ تحلل نواتج الانشطار على العدد الكتلي. وبالتالي، تُشكّل النواتج سلاسل تحلل ذات كتلة ثابتة. وهذا ما يجعل الناتج المستقل مفيدًا للغاية. [ 2 ] : 9

الناتج المستقل هو نتاج ثلاثة عوامل، Y(A) وهو الناتج الإجمالي أو ناتج الكتلة ،و(أ،Z){\displaystyle f(A,Z)}العائد المستقل الجزئي ، و R(A,Z,I) نسبة العائد المتماثل: [ 2 ]y(أ،Z،أنا)=Y(أ)و(أ،Z)R(أ،Z،أنا){\displaystyle {\textrm {y}}(A,Z,I)={\textrm {Y}}(A)\cdot f(A,Z)\cdot R(A,Z,I)} يمكن تمثيل نواتج الانشطار المحتملة بثلاثية (A,Z,I)، حيث A هو العدد الكتلي ، وZ هو العدد الذري ، وI هو عدد صحيح يمثل حالة الإثارة المتماثلة ، بدءًا من 0 للحالة الأرضية. لكل سلسلة اضمحلال (العدد الكتلي A)، يكون مجموع صيغ العائدات الكسرية المستقلة وعائدات التماثل مساويًا للواحد. ΣZو(أ،Z)=ΣأناR(أ،Z،أنا)=1{\displaystyle \Sigma _{Z}f(A,Z)=\Sigma _{I}R(A,Z,I)=1} ومجموع العوائد المستقلة يساوي مجموع العائد لكل سلسلة: Y(أ)=ΣZ،أناy(أ،Z،أنا).{\displaystyle {\textrm {Y}}(A)=\Sigma _{Z,I}{\textrm {y}}(A,Z,I).} يستثني الناتج المستقل انبعاث النيوترونات المتأخر. أما الناتج التراكمي، c(A,Z,I)، لنظير (A,Z,I) فهو إجمالي عدد الذرات الناتجة عن انشطار واحد على مدار الزمن. بينما يمثل ناتج السلسلة ، Ch(A)، مجموع جميع النواتج التراكمية لسلسلة كتلية واحدة لانشطار واحد. تُعطى النواتج المستقلة والتراكمية ونواتج السلسلة كنسبة مئوية لكل انشطار، أي كناتج النواتج لكل 100 تفاعل انشطار. [ 2 ]

أمثلة

يمكن تمييز نواتج الانشطار الرئيسية بناءً على عمرها: نواتج الانشطار متوسطة العمر أو طويلة العمر، كما هو موضح في الجدولين أدناه.

نوكليودنصفأَثْمَرس [ أ 1 ]βγ
( ما )(%) [ a 2 ]( كيلو إلكترون فولت )
99 تي سي0.2116.1385294β
126 Sn0.230.10844050 [ أ 3 ]β γ
79 جنوب شرق0.330.0447151β
135 سي إس1.336.9110 [ a 4 ]269β
93 زركونيوم1.615.457591βγ
107 Pd6.51.249933β
129 أنا16.10.8410194βγ
  1. يتم تقسيم طاقة الاضمحلال بين جسيمات بيتا والنيوترينووجسيمات غاما إن وجدت.
  2. لكل 65 انشطارًا حراريًا بالنيوترونات من 235 U و 35 من 239 Pu .
  3. لديه طاقة اضمحلال 380 كيلو إلكترون فولت، لكن ناتج اضمحلاله 126 Sb لديه طاقة اضمحلال 3.67 ميجا إلكترون فولت.
  4. أقل في المفاعلات الحرارية لأن 135 Xe ، سلفه، يمتص النيوترونات بسهولة .
نوكليودنصفأَثْمَرس [ أ 1 ]βγ
( أ )(%) [ a 2 ]( كيلو إلكترون فولت )
155 يورو4.740.0803 [ a 3 ]252βγ
85 كرونة10.730.2180 [ a 4 ]687βγ
113 متر Cd13.90.0008 [ a 3 ]316β
90 Sr28.914.5052826 [ أ 5 ]β
137 سيزيوم30.046.3371176β γ
121 متر قصدير43.90.00005390βγ
151 سم94.60.5314 [ a 3 ]77β
  1. يتم تقسيم طاقة الاضمحلال بين جسيمات بيتا والنيوترينووجسيمات غاما إن وجدت.
  2. لكل 65 انشطارًا حراريًا بالنيوترونات من 235 U و 35 من 239 Pu .
  3. 1 2 3 سم النيوترونات ؛ في المفاعلات الحرارية، يتم تدمير معظمها عن طريق التقاط النيوترونات بشكل أكبر.
  4. أقل من ربع كتلة منتجات الانشطار 85 حيث أن معظمها يتجاوز الحالة الأرضية: 85 Br → 85m Kr → 85 Rb.
  5. طاقة اضمحلالها 546 كيلو إلكترون فولت؛ ناتج اضمحلالها 90 Y لديه طاقة اضمحلال 2.28 ميجا إلكترون فولت مع تفرع غاما ضعيف.

منحنى الكتلة مقابل منحنى الإنتاجية

نواتج الانشطار بالكتلة للانشطار النيوتروني الحراري لليورانيوم-235، والبلوتونيوم-239، وهو مزيج من النوعين الشائعين في مفاعلات الطاقة النووية الحالية، واليورانيوم-233 المستخدم في دورة وقود الثوريوم

إذا رُسم منحنى بياني لكتلة أو عدد مولات نواتج الانشطار مقابل العدد الذري للشظايا، فإنه سيحتوي على قمتين، إحداهما في المنطقة الممتدة من الزركونيوم إلى البلاديوم ، والأخرى في المنطقة الممتدة من الزينون إلى النيوديميوم . ويعود ذلك إلى أن حدث الانشطار يتسبب في انقسام النواة بطريقة غير متناظرة، [ 3 ] حيث تكون النوى الأقرب إلى الأعداد السحرية أكثر استقرارًا. [ 4 ]

الناتج مقابل العدد الذري - هذا توزيع نموذجي لانشطار اليورانيوم . تجدر الإشارة إلى أنه في الحسابات المستخدمة لإنشاء هذا الرسم البياني، تم تجاهل تنشيط نواتج الانشطار، وافتُرض أن الانشطار يحدث في لحظة واحدة وليس على مدى فترة زمنية. يعرض هذا الرسم البياني الشريطي النتائج لفترات تبريد مختلفة (الزمن بعد الانشطار).

الناتج مقابل العدد الذري. تشير الألوان إلى تطاير الفلوريد ، وهو أمر مهم في إعادة معالجة المفاعلات النووية : العناصر الزرقاء تحتوي على فلوريدات متطايرة أو هي متطايرة بالفعل؛ العناصر الخضراء لا تحتوي على فلوريدات متطايرة ولكنها تحتوي على كلوريدات متطايرة؛ العناصر الحمراء لا تحتوي على أي منهما، ولكن العناصر نفسها متطايرة عند درجات حرارة عالية جدًا. النواتج بعد 10 و0 و1 و2 و3 سنوات من الانشطار ، دون الأخذ في الاعتبار التقاط النيوترونات اللاحق ، نسبة 100% وليست 200%. تحلل بيتا Kr-85Rb ، Sr-90Zr ، Ru-106Pd ، Sb -125 → Te، Cs - 137 → Ba ، Ce -144Nd ، Sm-151Eu ، Eu-155Gd مرئي.

بسبب استقرار النوى التي تحتوي على أعداد زوجية من البروتونات و/أو النيوترونات، فإن منحنى الإنتاجية مقابل العنصر ليس منحنىً أملسًا، بل يميل إلى التناوب.

بشكل عام، كلما زادت طاقة الحالة التي تخضع للانشطار النووي، زاد احتمال حدوث انشطار متناظر. وبالتالي، مع ازدياد طاقة النيوترون و/أو طاقة الذرة القابلة للانشطار ، يصبح الوادي بين الذروتين أقل عمقًا. على سبيل المثال، منحنى ناتج الانشطار مقابل الكتلة للبلوتونيوم -239 له وادٍ أقل عمقًا من ذلك الملاحظ لليورانيوم -235 ، عندما تكون النيوترونات حرارية . تميل منحنيات انشطار الأكتينيدات اللاحقة إلى إظهار وديان أكثر عمقًا. في حالات متطرفة مثل الفيرميوم -259 ، لا تُلاحظ سوى ذروة واحدة.

عادة ما يتم التعبير عن الناتج بالنسبة لعدد النوى المنشطرة، وليس عدد نوى نواتج الانشطار، أي أن مجموع النوى يجب أن يكون 200٪.

يُبيّن الجدول في القسم التالي ("مرتب حسب الإنتاجية") إنتاجية نواتج الانشطار الإشعاعية البارزة (ذات عمر نصف يزيد عن سنة واحدة، بالإضافة إلى اليود-131 ) ، ونواتج الانشطار السامة للنيوترونات (الأكثر امتصاصًا) ، الناتجة عن الانشطار النيوتروني الحراري لليورانيوم-235 (النموذجي لمفاعلات الطاقة النووية )، والمحسوبة من.

يبلغ مجموع العوائد في الجدول 45.5522% فقط، بما في ذلك 34.8401% التي لها نصف عمر أكبر من سنة واحدة:

نصف سنةأَثْمَر
من 1 إلى 52.7252%
من 10 إلى 10012.5340%
من 200,000 إلى 300,0006.1251%
من 1.5 إلى 16 مليون13.4494%

أما الباقي والنسبة غير المدرجة البالغة 54.4478% فتتحلل بنصف عمر أقل من عام واحد إلى نوى غير مشعة.

هذا قبل احتساب آثار أي عملية التقاط نيوترون لاحقة؛ على سبيل المثال:

  • يلتقط الزينون -135 نيوترونًا ويصبح زينون -136 شبه مستقر ، بدلاً من أن يتحلل إلى السيزيوم -135 المشع الذي يبلغ عمر النصف له 2.3 مليون سنة.
  • السيزيوم -133 غير المشع يلتقط نيوترونًا ويتحول إلى السيزيوم -134 ، وهو نظير مشع بنصف عمر يبلغ سنتين.
  • العديد من نواتج الانشطار التي تبلغ كتلتها 147 أو أكثر مثل 147 Pm و 149 Sm و 151 Sm و 155 Eu لها مقاطع عرضية كبيرة لالتقاط النيوترونات، بحيث يمكن لذرة واحدة ثقيلة من نواتج الانشطار أن تخضع لعمليات التقاط نيوترونات متتالية متعددة.

إلى جانب نواتج الانشطار، هناك أنواع أخرى من المنتجات المشعة وهي

منتجات الانشطار من اليورانيوم-235

أَثْمَرعنصرالنظيرنصف العمرتعليق
6.7896%السيزيوم133 سيزيوم 134 سيزيوم2.065 سنةيؤدي التقاط النيوترونات (29 بارن) إلى تحويل السيزيوم 133 المستقر ببطء إلى السيزيوم 134 ، وهو في حد ذاته منخفض الإنتاجية لأن تحلل بيتا يتوقف عند الزينون 134 ؛ ويمكن تحويله بشكل أكبر (140 بارن) إلى السيزيوم 135 .
6.3333%اليود ، الزينون135 I 135 Xe6.57 ساعةأهم سم للنيوترونات ؛ يحوّل التقاط النيوترونات 10-50% من 135 Xe إلى 136 Xe؛ ويتحلل الباقي (9.14 ساعة) إلى 135 Cs (2.3 مليون سنة).
6.2956%الزركونيوم93 زركونيوم1.53 مليونكما يتم إنتاج نواتج الانشطار طويلة الأمد عن طريق التنشيط النيوتروني في غلاف الزيركالوي .
6.1%الموليبدينوم99 شهرًا65.94 ساعةيُعدّ النظير الناتج عنه، 99m Tc، مهماً في التشخيص الطبي.
6.0899%السيزيوم137 سيزيوم30.17 سنةمصدر معظم حرارة التحلل التي تحدث بعد سنوات إلى عقود من التشعيع، بالإضافة إلى 90السيد
6.0507%التكنيتيوم99 تي سي211 كيلومرشح للتخلص منه عن طريق التحويل النووي .
5.7518%السترونتيوم90 Sr28.9 سنةمصدر جزء كبير من حرارة التحلل بالإضافة إلى 137يُستخدم السيزيوم على مدى سنوات إلى عقود بعد التعرض للإشعاع. وكان يُستخدم سابقًا في مولدات الطاقة الكهروحرارية بالنظائر المشعة .
2.8336%اليود131 أنا8.02 دسبب استخدام أقراص يوديد البوتاسيوم بعد الحوادث النووية أو انفجارات القنابل النووية.
2.2713%بروميثيوم147 مساءً2.62 سنةيتحلل جسيم بيتا إلى الساماريوم-147 ذي العمر الطويل جدًا (عمر النصف > عمر الكون )؛ وقد استُخدم في بعض مولدات الطاقة الكهروحرارية بالنظائر المشعة.
1.0888%الساماريوم149 سممستقر من الناحية الرصديةثاني أهم سم نيوتروني .
0.9% [ 5 ]اليود129 أنا15.7 مليونمنتج انشطاري طويل الأمد . مرشح للتخلص منه عن طريق التحويل النووي .
0.4203%الساماريوم151 سم90 سنةسم النيوترونات ؛ سيتم تحويل معظمها إلى نظير مستقر من الساماريوم -152 .
0.3912%الروثينيوم106 Ru373.6 دأكسيد الروثينيوم رباعي الأكسيد متطاير وعدواني كيميائياً؛ النظير الناتج 106يتحلل الروديوم بسرعة إلى 106 المستقرPd
0.2717%كريبتون85 كرونة10.78 سنةالغاز النبيل ؛ له بعض الاستخدامات في الصناعة للكشف عن الشقوق الدقيقة في المواد عن طريق التصوير الإشعاعي الذاتي
0.1629%البلاديوم107 Pd6.5 مليونمنتج انشطار طويل الأمد ؛ يعيق استخلاص النظائر المستقرة لمعادن مجموعة البلاتين لاستخدامها بسبب التشابه الكيميائي.
0.0508%السيلينيوم79 جنوب شرق327 ألف
0.0330%اليوروبيوم ، الغادولينيوم155 Eu 155 Gd4.76 سنةكلاهما سامّان للنيوترونات ، وسيتم تدمير معظمهما أثناء استخدام الوقود.
0.0297%الأنتيمون125 Sb2.76 سنة
0.0236%القصدير126 Sn230 كيلو
0.0065%الغادولينيوم157 جنيهًا إسترلينيًامستقرسم النيوترونات .
0.0003%الكادميوم113 متر Cd14.1 سنةالسم النيوتروني ، سيتم تدمير معظمه أثناء استخدام الوقود.

العوائد التراكمية للانشطار النووي

تعطي نواتج الانشطار التراكمية كميات النويدات المنتجة إما مباشرة في الانشطار أو عن طريق تحلل النويدات الأخرى.

عوائد الانشطار التراكمية لكل انشطار لليورانيوم-235 (%) [ 6 ]
منتجناتج الانشطار الحراريإنتاجية الانشطار السريعناتج الانشطار 14 ميغا إلكترون فولت
1 1 H0.00171 ± 0.000180.00269 ± 0.000440.00264 ± 0.00045
2 1 ساعة0.00084 ± 0.000150.00082 ± 0.000120.00081 ± 0.00012
3 1 ساعة0.0108 ± 0.00040.0108 ± 0.00040.0174 ± 0.0036
3 2 هو0.0108 ± 0.00040.0108 ± 0.00040.0174 ± 0.0036
4 2 هو0.1702 ± 0.00490.17 ± 0.00490.1667 ± 0.0088
85 35 Br1.304 ± 0.0121.309 ± 0.0431.64 ± 0.31
82 36 كرونة0.000285 ± 0.0000760.00044 ± 0.000160.038 ± 0.012
85 36 كرونة0.286 ± 0.0210.286 ± 0.0260.47 ± 0.1
85 مليون 36 كرونة1.303 ± 0.0121.307 ± 0.0431.65 ± 0.31
90 38 Sr5.73 ± 0.135.22 ± 0.184.41 ± 0.18
95 40 Zr6.502 ± 0.0726.349 ± 0.0835.07 ± 0.19
94 41 Nb0.00000042 ± 0.000000112.90±0.770 × 10 −80.00004 ± 0.000015
95 41 Nb6.498 ± 0.0726.345 ± 0.0835.07 ± 0.19
95م 41 نب0.0702 ± 0.00670.0686 ± 0.00710.0548 ± 0.0072
92 42 شهرًا0 ± 00 ± 00 ± 0
94 42 شهرًا8.70 × 10⁻¹⁰ ± 3.20 × 10⁻¹⁰0 ± 06.20 × 10 −8 ± 2.50 × 10 −8
96 42 شهرًا0.00042 ± 0.000150.000069 ± 0.0000250.0033 ± 0.0015
99 42 شهرًا6.132 ± 0.0925.8 ± 0.135.02 ± 0.13
99 43 Tc6.132 ± 0.0925.8 ± 0.135.02 ± 0.13
103 44 Ru3.103 ± 0.0843.248 ± 0.0423.14 ± 0.11
106 44 Ru0.41 ± 0.0110.469 ± 0.0362.15 ± 0.59
106 45 Rh0.41 ± 0.0110.469 ± 0.0362.15 ± 0.59
121م 50 قصدير0.00106 ± 0.000110.0039 ± 0.000910.142 ± 0.023
122 51 Sb0.000000366 ± 0.0000000980.0000004 ± 0.000000140.00193 ± 0.00068
124 51 Sb0.000089 ± 0.0000210.000112 ± 0.0000340.027 ± 0.01
125 51 Sb0.026 ± 0.00140.067 ± 0.0111.42 ± 0.42
132 52 Te4.276 ± 0.0434.639 ± 0.0653.85 ± 0.16
129 53 I0.706 ± 0.0321.03 ± 0.261.59 ± 0.18
131 53 I2.878 ± 0.0323.365 ± 0.0544.11 ± 0.14
133 53 I6.59 ± 0.116.61 ± 0.135.42 ± 0.4
135 53 I6.39 ± 0.226.01 ± 0.184.8 ± 1.4
128 54 Xe0 ± 00 ± 00.00108 ± 0.00048
130 54 Xe0.000038 ± 0.00000980.000152 ± 0.0000550.038 ± 0.014
131م 54 زينون0.0313 ± 0.0030.0365 ± 0.00310.047 ± 0.0049
133 54 Xe6.6 ± 0.116.61 ± 0.135.57 ± 0.41
133م 54 زينون0.189 ± 0.0150.19 ± 0.0150.281 ± 0.049
135 54 Xe6.61 ± 0.226.32 ± 0.186.4 ± 1.8
135م 54 زينون1.22 ± 0.121.23 ± 0.132.17 ± 0.66
134 55 سي إس0.0000121 ± 0.00000320.0000279 ± 0.00000730.0132 ± 0.0035
137 55 سي إس6.221 ± 0.0695.889 ± 0.0965.6 ± 1.3
140 56 با6.314 ± 0.0955.959 ± 0.0484.474 ± ​​0.081
140 57 لا6.315 ± 0.0955.96 ± 0.0484.508 ± 0.081
141 58 Ce5.86 ± 0.155.795 ± 0.0814.44 ± 0.2
144 58 Ce5.474 ± ​​0.0555.094 ± 0.0763.154 ± 0.038
144 59 بر5.474 ± ​​0.0555.094 ± 0.0763.155 ± 0.038
142 60 ند6.30 × 10⁻⁹ ± 1.70 × 10⁻⁹1.70 × 10⁻⁹ ± 4.80 × 10⁻¹⁰0.0000137 ± 0.0000049
144 60 ند5.475 ± 0.0555.094 ± 0.0763.155 ± 0.038
147 60 ند2.232 ± 0.042.148 ± 0.0281.657 ± 0.045
147 61 مساءً2.232 ± 0.042.148 ± 0.0281.657 ± 0.045
148 61 مساءً5.00 × 10 −8 ± 1.70 × 10 −87.40 × 10⁻⁹ ± 2.50 × 10⁻⁹0.0000013 ± 0.00000042
148 مترًا 61 مساءً0.000000104 ± 0.0000000391.78 × 10 −8 ± 6.60 × 10 −90.0000048 ± 0.0000018
149 61 مساءً1.053 ± 0.0211.064 ± 0.030.557 ± 0.09
151 61 مساءً0.4204 ± 0.00710.431 ± 0.0150.388 ± 0.061
148 62 سم0.000000149 ± 0.0000000412.43 × 10 −8 ± 6.80 × 10 −90.0000058 ± 0.0000018
150 62 سم0.000061 ± 0.0000220.0000201 ± 0.00000770.00045 ± 0.00018
151 62 سم0.4204 ± 0.00710.431 ± 0.0150.388 ± 0.061
153 62 سم0.1477 ± 0.00710.1512 ± 0.00970.23 ± 0.015
151 63 Eu0.4204 ± 0.00710.431 ± 0.0150.388 ± 0.061
152 63 Eu3.24 × 10 −10 ± 8.50 × 10 −110 ± 03.30 × 10⁻⁸ ± 1.10 × 10⁻⁸
154 63 يورو0.000000195 ± 0.0000000644.00 × 10 −8 ± 1.10 × 10 −80.0000033 ± 0.0000011
155 63 يورو0.0308 ± 0.00130.044 ± 0.010.088 ± 0.014
الناتج التراكمي للانشطار لكل انشطار لـ Pu-239 (%) [ 6 ]
منتجناتج الانشطار الحراريإنتاجية الانشطار السريعناتج الانشطار 14 ميغا إلكترون فولت
1 1 H0.00408 ± 0.000410.00346 ± 0.00057-
2 1 ساعة0.00135 ± 0.000190.00106 ± 0.00016-
3 1 ساعة0.0142 ± 0.00070.0142 ± 0.0007-
3 2 هو0.0142 ± 0.00070.0142 ± 0.0007-
4 2 هو0.2192 ± 0.0090.219 ± 0.009-
85 35 Br0.574 ± 0.0260.617 ± 0.049-
82 36 كرونة0.00175 ± 0.00060.00055 ± 0.0002-
85 36 كرونة0.136 ± 0.0140.138 ± 0.017-
85 مليون 36 كرونة0.576 ± 0.0260.617 ± 0.049-
90 38 Sr2.013 ± 0.0542.031 ± 0.057-
95 40 Zr4.949 ± 0.0994.682 ± 0.098-
94 41 Nb0.0000168 ± 0.00000450.00000255 ± 0.00000069-
95 41 Nb4.946 ± 0.0994.68 ± 0.098-
95م 41 نب0.0535 ± 0.00660.0506 ± 0.0062-
92 42 شهرًا0 ± 00 ± 0-
94 42 شهرًا3.60 × 10 −8 ± 1.30 × 10 −84.80 × 10⁻⁹ ± 1.70 × 10⁻⁹-
96 42 شهرًا0.0051 ± 0.00180.0017 ± 0.00062-
99 42 شهرًا6.185 ± 0.0565.82 ± 0.13-
99 43 Tc6.184 ± 0.0565.82 ± 0.13-
103 44 Ru6.948 ± 0.0836.59 ± 0.16-
106 44 Ru4.188 ± 0.0924.13 ± 0.24-
106 45 Rh4.188 ± 0.0924.13 ± 0.24-
121م 50 قصدير0.0052 ± 0.00110.0053 ± 0.0012-
122 51 Sb0.000024 ± 0.00000630.0000153 ± 0.000005-
124 51 Sb0.00228 ± 0.000490.00154 ± 0.00043-
125 51 Sb0.117 ± 0.0150.138 ± 0.022-
132 52 Te5.095 ± 0.0944.92 ± 0.32-
129 53 I1.407 ± 0.0861.31 ± 0.13-
131 53 I3.724 ± 0.0784.09 ± 0.12-
133 53 I6.97 ± 0.136.99 ± 0.33-
135 53 I6.33 ± 0.236.24 ± 0.22-
128 54 Xe0.00000234 ± 0.000000850.0000025 ± 0.0000012-
130 54 Xe0.00166 ± 0.000560.00231 ± 0.00085-
131م 54 زينون0.0405 ± 0.0040.0444 ± 0.0044-
133 54 Xe6.99 ± 0.137.03 ± 0.33-
133م 54 زينون0.216 ± 0.0160.223 ± 0.021-
135 54 Xe7.36 ± 0.247.5 ± 0.23-
135م 54 زينون1.78 ± 0.211.97 ± 0.25-
134 55 سي إس0.00067 ± 0.000180.00115 ± 0.0003-
137 55 سي إس6.588 ± 0.086.35 ± 0.12-
140 56 با5.322 ± 0.0595.303 ± 0.074-
140 57 لا5.333 ± 0.0595.324 ± 0.075-
141 58 Ce5.205 ± 0.0735.01 ± 0.16-
144 58 Ce3.755 ± 0.033.504 ± 0.053-
144 59 بر3.756 ± 0.033.505 ± 0.053-
142 60 ند0.00000145 ± 0.00000040.00000251 ± 0.00000072-
144 60 ند3.756 ± 0.033.505 ± 0.053-
147 60 ند2.044 ± 0.0391.929 ± 0.046-
147 61 مساءً2.044 ± 0.0391.929 ± 0.046-
148 61 مساءً0.0000056 ± 0.00000190.000012 ± 0.000004-
148 مترًا 61 مساءً0.0000118 ± 0.00000440.000029 ± 0.000011-
149 61 مساءً1.263 ± 0.0321.275 ± 0.056-
151 61 مساءً0.776 ± 0.0180.796 ± 0.037-
148 62 سم0.0000168 ± 0.00000460.000039 ± 0.000011-
150 62 سم0.00227 ± 0.000780.0051 ± 0.0019-
151 62 سم0.776 ± 0.0180.797 ± 0.037-
153 62 سم0.38 ± 0.030.4 ± 0.18-
151 63 Eu0.776 ± 0.0180.797 ± 0.037-
152 63 Eu0.000000195 ± 0.000000050.00000048 ± 0.00000014-
154 63 يورو0.000049 ± 0.0000120.000127 ± 0.000043-
155 63 يورو0.174 ± 0.030.171 ± 0.054-
JEFF-3.1

ملف التقييم المشترك للانشطار والاندماج، بيانات النيوترونات الساقطة، http://www-nds.iaea.org/exfor/endf00.htm ، 2 أكتوبر 2006؛ انظر أيضًا: أ. كونينغ، ر. فورست، م. كيلت، ر. ميلز، هـ. هنريكسون، ي. روغاما، مكتبة البيانات النووية JEFF-3.1، تقرير JEFF 21، منظمة التعاون الاقتصادي والتنمية/وكالة الطاقة النووية، باريس، فرنسا، 2006، ISBN 92-64-02314-3.

مرتبة حسب العدد الكتلي

تتحلل النظائر، حتى وإن كانت طويلة، إلى نظائر مستقرة.

يتم تمييز الاضمحلالات التي يزيد عمر النصف لها عن قرن بعلامة نجمة واحدة ( * )، بينما يتم تمييز الاضمحلالات التي يزيد عمر النصف لها عن مائة مليون سنة بعلامتي نجمة ( * * ).

أَثْمَرالنظير
0.0508%السيلينيوم-79 *بروم-79
0.2717%كريبتون-85 الروبيديوم-85
5.7518%سترونتيوم-90 الإيتريوم-90 زركونيوم-90
6.2956%الزركونيوم-93 *النيوبيوم-93
6.0507%التكنيتيوم-99 *الروثينيوم-99
0.3912%الروثينيوم-106 الروديوم-106 البلاديوم-106
0.1629%البلاديوم-107 *فضة-107
0.0003%الكادميوم-113م الكادميوم-113 (مستقر بشكل أساسي) **الإنديوم-113
0.0297%الأنتيمون-125 تيلوريوم-125م التيلوريوم-125
0.0236%قصدير-126 *الأنتيمون-126 التيلوريوم-126
0.9%اليود-129 *زينون-129
2.8336%اليود-131 زينون-131
6.7896%السيزيوم-133 السيزيوم-134 الباريوم-134
6.3333%اليود-135 زينون-135 السيزيوم-135 *الباريوم-135
6.3333%اليود-135 زينون-135 زينون-136 (مستقر بشكل أساسي) **الباريوم-136
6.0899%السيزيوم-137 الباريوم-137
2.2713%بروميثيوم-147 الساماريوم-147 (مستقر بشكل أساسي) **النيوديميوم-143
1.0888%الساماريوم-149
0.4203%الساماريوم-151
0.0330%اليوروبيوم-155 الغادولينيوم-155
0.0065%الغادولينيوم-157

نصف العمر، وأنماط الاضمحلال، ونسب التفرع

نصف العمر ونسب التفرع الناتجة عن الانشطار [ 7 ]
نوكليودنصف العمروضع التحللكسر التفرعمصدرملحوظات
85 35 Br2.9 ± 0.06 مترβ 1.0[ 8 ][ أ ]
85 36 كرونة10.752 ± 0.023 سنةβ 1.0[ 9 ]
85 مليون 36 كرونة4.48 ± 0.008 ساعةهو - هي0.214 ± 0.005[ 8 ]
β 0.786 ± 0.005
90 38 Sr28.8 ± 0.07 سنةβ 1.0[ 10 ]
95 40 Zr64.032 ± 0.006 يومβ 1.0[ 10 ]
94 41 Nb(7.3 ± 0.9) × 10 6 يومβ 1.0[ 11 ]
95م 41 نب3.61 ± 0.03 يومβ 0.025 ± 0.001[ 10 ][ ب ]
هو - هي0.975 ± 0.001
95 41 Nb34.985 ± 0.012 يومًاβ 1.0[ 11 ]
99 43 Tc(2.111 ± 0.012) × 10⁵ صβ 1.0[ 8 ]
103 44 Ru39.247 ± 0.013 يومًاβ 1.0[ 11 ]
106 44 Ru1.018 ± 0.005 سنةβ 1.0[ 11 ]
106 45 Rh30.1 ± 0.3 ثانيةβ 1.0[ 11 ]
121م 50 قصدير55 ± 5 سنواتβ 0.224 ± 0.02[ 8 ]
هو - هي0.776 ± 0.02
122 51 Sb2.7238 ± 0.0002 يومالمفوضية الأوروبية0.0241 ± 0.0012[ 8 ]
β 0.9759 ± 0.0012
124 51 Sb60.2 ± 0.03 يومًاβ 1.0[ 8 ]
125 51 Sb2.7584 ± 0.0006 سنةβ 1.0[ 11 ]
129 53 I(5.89 ± 0.23) × 10 9 يومβ 1.0[ 11 ]
131 53 I8.0233 ± 0.0019 يومًاβ 1.0[ 9 ]
133 53 I20.87 ± 0.08 ساعةβ 1.0[ 10 ][ ج ]
135 53 I6.57 ± 0.02 ساعةβ 1.0[ 8 ]
131م 54 زينون11.930 ± 0.016 يومًاهو - هي1.0[ 9 ]
133 54 Xe5.243 ± 0.001 يومβ 1.0[ 8 ]
133م 54 زينون2.19 ± 0.01 يومهو - هي1.0[ 8 ]
135 54 Xe9.14 ± 0.02 ساعةβ 1.0[ 8 ]
135م 54 زينون15.29 ± 0.05 مترβ 0.003 ± 0.003[ 8 ][ د ]
هو - هي0.997 ± 0.003
134 55 سي إس2.063 ± 0.003 سنةالمفوضية الأوروبية0.000003 ± 0.000001[ 11 ][ هـ ]
β 0.999997 ± 0.000001
137 55 سي إس30.05 ± 0.08 سنةβ 1.0[ 11 ]
140 56 با12.753 ± 0.004 يومβ 1.0[ 9 ]
140 57 لا1.67850 ± 0.00017 يومβ 1.0[ 9 ]
141 58 Ce32.508 ± 0.010 يومًاβ 1.0[ 10 ]
144 58 Ce285.1 ± 0.6 يومβ 1.0[ 11 ]
144 59 بر17.28 ± 0.05 مترβ 1.0[ 8 ]
147 60 ند10.98 ± 0.01 يومβ 1.0[ 8 ]
147 61 مساءً2.6234 ± 0.0002 سنةβ 1.0[ 8 ]
148 مترًا 61 مساءً41.29 ± 0.11 يومًاهو - هي0.042 ± 0.007[ 8 ]
β 0.958 ± 0.007
148 61 مساءً5.368 ± 0.002 يومβ 1.0[ 8 ]
149 61 مساءً2.2117 ± 0.0021 يومًاβ 1.0[ 8 ]
151 61 مساءً1.1833 ± 0.0017 يومβ 1.0[ 8 ]
151 62 سم90 ± 6 سنواتβ 1.0[ 8 ]
153 62 سم1.938 ± 0.010 يومβ 1.0[ 11 ]
152 63 Eu(4.941 ± 0.007) × 10 3 يومβ 0.279 ± 0.003[ 11 ][ f ]
المفوضية الأوروبية0.721 ± 0.003
154 63 يورو(3.1381 ± 0.0014) × 10 3 يومالمفوضية الأوروبية0.00018 ± 0.00013[ 11 ][ f ]
β 0.99982 ± 0.00013
155 63 يورو4.753 ± 0.016 سنةβ 1.0[ 11 ]
  1. فروع اضمحلال بيتا من 0.9982 ± 0.0002 إلى Kr-85m و 0.0018 ± 0.0002 إلى Kr-85.
  2. نسب التفرع ENSDF: 0.944 ± 0.007 لـ IT و 0.056 ± 0.007 لـ β .
  3. فرع اضمحلال بيتا من 0.0288 ± 0.0002 إلى Xe-133m.
  4. تم حساب متوسط ​​نسب التفرع من قاعدة بيانات ENSDF.
  5. تم اعتماد الكسور المتفرعة من قاعدة بيانات ENSDF.
  6. تم اعتماد نسب التفرع 1 2 من بيانات LNHB.

مرتبة حسب المقطع العرضي لامتصاص النيوترونات الحرارية

حظائرأَثْمَرالنظيرنصفتعليق
2,650,0006.3333%135 I 135 Xe6.57 ساعةأهم سم للنيوترونات ؛ يؤدي التقاط النيوترونات بسرعة إلى تحويل 135 Xe إلى 136 Xe؛ ويتحلل الباقي (9.14  ساعة) إلى 135 Cs (2.3  مليون سنة).
254,0000.0065%157 جنيهًا إسترلينيًاسم النيوترونات ، لكن إنتاجيته منخفضة.
40,1401.0888%149 سمثاني أهم سم نيوتروني .
206000.0003%113 متر Cd14.1 سنةسيتم تدمير معظمها عن طريق التقاط النيوترونات.
152000.4203%151 سم90 سنةسيتم تدمير معظمها عن طريق التقاط النيوترونات.
3,950 60,9000.0330%155 Eu 155 Gd4.76 سنةكلاهما من السموم النيوترونية .
962.2713%147 مساءً2.62 سنةمناسبة لمولدات الطاقة الكهروحرارية التي تعمل بالنظائر المشعة والتي يتم إعادة تزويدها بالوقود سنوياً أو نصف سنوياً.
802.8336%131 أنا8.02 د
29 1406.7896%133 سيزيوم 134 سيزيوم∞ 2.065  yيؤدي التقاط النيوترونات إلى تحويل نسبة قليلة من السيزيوم 133 غير المشع إلى السيزيوم 134 ، والذي يتميز بعائد مباشر منخفض للغاية لأن تحلل بيتا يتوقف عند الزينون 134 ؛ وسيؤدي المزيد من الالتقاط إلى زيادة السيزيوم 135 طويل العمر .
206.0507%99 تي سي211 كيلومرشح للتخلص منه عن طريق التحويل النووي .
180.6576%129 أنا15.7  مليونمرشح للتخلص منه عن طريق التحويل النووي .
2.76.2956%93 زركونيوم1.53  مليونالتحويل غير عملي.
1.80.1629%107 Pd6.5 مليون
1.660.2717%85 كرونة10.78 سنة
0.905.7518%90 Sr28.9 سنة
0.150.3912%106 Ru373.6  د
0.116.0899%137 سيزيوم30.17 سنة
0.0297%125 Sb2.76 سنة
0.0236%126 Sn230 كيلو
0.0508%79 جنوب شرق327 ألف

مراجع

  1. الوكالة الدولية للطاقة الذرية. "تجميع وتقييم البيانات النووية المتعلقة بعائد الانشطار" (ملف PDF) . www-pub.iaea.org . الوكالة الدولية للطاقة الذرية . تاريخ الاطلاع: 12 ديسمبر 2025 .
  2. 1 2 3 ميلز، آر دبليو (1995). تقييم إنتاجية منتجات الانشطار (أطروحة دكتوراه، جامعة برمنغهام).
  3. "عائد الانشطار" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 28-05-2007 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 10-06-2007 .
  4. مولر، ب؛ مادلان، د.ج؛ سيرك، أ.ج؛ إيواموتو، أ (15 فبراير 2001). "أنماط الانشطار النووي وعدم تناظر كتلة الشظايا في فضاء تشوه خماسي الأبعاد" . مجلة نيتشر . 409 (6822): 785-790 . Bibcode : 2001Natur.409..785M . doi : 10.1038/35057204 . PMID: 11236985. S2CID : 9754793 .  
  5. بوركاياسثا، بي سي، وجي آر مارتن. "مردود اليود-129 في الانشطار الطبيعي وفي الانشطار الناجم عن النيوترونات لليورانيوم." المجلة الكندية للكيمياء 34.3 (1956): 293-300.
  6. 1 2 "العوائد التراكمية للانشطار النووي" . www-nds.iaea.org . الوكالة الدولية للطاقة الذرية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 11 نوفمبر 2016 .
  7. "أعمار النصف ونسب تفرع الاضمحلال لمنتجات التنشيط" . www-nds.iaea.org . الوكالة الدولية للطاقة الذرية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 11 نوفمبر 2016 .
  8. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 ملف بيانات البنية النووية المقيمة، http://www-nds.iaea.org/ensdf/ ، 26 يناير 2006.
  9. 1 2 3 4 5 م.-م. Bé، V. Chisté، C. Dulieu، E. Browne، V. Chechev، N. Kuzmenko، R. Helmer، A. Nichols، E. Schönfeld، R. Dersch، Monographie BIPM-5، جدول النويدات المشعة، المجلد. 2 - أ = 151 إلى 242، 2004.
  10. 1 2 3 4 5 مختبر هنري بيكريل الوطني، البيانات الموصى بها، http://www.nucleide.org/DDEP_WG/DDEPdata.htm مؤرشف في 2021-02-13 في Wayback Machine ، 16 يناير 2006.
  11. ١ ٢ ٣ ٤ ٥ ٦ ٧ ٨ ٩ ١٠ ١١ ١٢ ١٣ ١٤ م.م. بي، ف.ب. تشيتشيف، ر. ديرش، وسام أستراليا هيلين، ر.ج. هيلمر، م. هيرمان، س. هلافاتش، أ. مارسينكوفسكي، ج.ل. مولنار، أ.ل. نيكولز، إ. شونفيلد، ف.ر. فانين، م.ج. وودز، برنامج البحث التعاوني للوكالة الدولية للطاقة الذرية "تحديث معايير بيانات اضمحلال الأشعة السينية وأشعة غاما لمعايرة الكاشف وتطبيقات أخرى"، تقرير المعلومات العلمية والتقنية للوكالة الدولية للطاقة الذرية STI/PUB/1287، مايو ٢٠٠٧، الوكالة الدولية للطاقة الذرية، فيينا، النمسا، ISBN 92-0-113606-4.