البلوتونيوم-241

البلوتونيوم-241 ( ²⁴¹⁾يُعدّ البلوتونيوم -241 ( Pu-241 ) نظيرًا للبلوتونيوم يتكوّن عندمايمتص البلوتونيوم-240 نيوترونًا . ومثل بعض نظائر البلوتونيوم الأخرى (وخاصةً^{البلوتونيوم -239} )،فإن البلوتونيوم^-241قابل للانشطار ، حيث يبلغ مقطع امتصاصه للنيوترونات حوالي ثلث مقطع^{البلوتونيوم -239} ، وله احتمال انشطار مماثل عند امتصاص النيوترونات، حوالي 73%. في حالة عدم الانشطار، ينتج عن امتصاص النيوترونات البلوتونيوم-242 . وبشكل عام، فإن النظائر التي تحتوي على عدد فردي من النيوترونات تكون أكثر عرضةً لامتصاص النيوترونات وأكثر عرضةً للانشطار عند امتصاص النيوترونات من النظائر التي تحتوي على عدد زوجي من النيوترونات.

خصائص التدهور

عملية التقاط النيوترونات المتتالية من ²³⁹ Pu حتى ²⁴⁵ Cm، بما في ذلك ²⁴¹ Pu.

البلوتونيوم-241 هو باعث لجسيمات بيتا، ويبلغ عمر النصف له 14.33 سنة، وهو ما يعادل تحلل حوالي 5% من نوى البلوتونيوم ^-241 خلال سنة واحدة. ويبلغ معدل التحلل (Q) لهذا التحلل قيمة منخفضة للغاية.تبلغ طاقة جسيمات البلوتونيوم 241 (241Pu) 20.8 كيلو إلكترون فولت ، ولا يُصدر أشعة غاما . ^{[ 3 ]} كلما طالت مدة انتظار الوقود النووي المستهلك قبل إعادة معالجته ، زاد تحلل البلوتونيوم ²⁴¹ إلى الأمريسيوم 241 ، وهو نظير غير قابل للانشطار (مع أنه قابل للانشطار بواسطة النيوترونات السريعة ) ويُصدر جسيمات ألفا بنصف عمر يبلغ 432.6 سنة. يُعد الأمريسيوم ²⁴¹ ، الذي يُصدر أشعة غاما، مساهمًا رئيسيًا في النشاط الإشعاعي للنفايات النووية على مدى مئات إلى آلاف السنين. في حالته المتأينة بالكامل، ينخفض نصف عمر تحلل بيتا للبلوتونيوم ²⁴¹ ( 241Pu ⁹⁴⁺⁾ إلى 4.2 يوم، ولا يكون ممكنًا سوى تحلل بيتا في الحالة المقيدة . ^[⁴^]

يمتلك البلوتونيوم-241 أيضًا فرعًا نادرًا من التحلل ألفا إلى اليورانيوم-237 ، ويحدث هذا الفرع في حوالي 0.0025% من حالات التحلل. وعلى عكس تحلله بيتا المعتاد، يمكن لهذا التحلل أن يُصدر أشعة غاما وأشعة سينية وإلكترونات مصاحبة. ^{[ 1 ]}

الأكتينيدات ونواتج الانشطار حسب نصف العمر v ت هـ
الأكتينيدات ^{[ 5 ]} عن طريق سلسلة التحلل				نطاق نصف العمر ( أ )	نواتج انشطار اليورانيوم ²³⁵ حسب العائد ^{[ 6 ]}
4 ن (الثوريوم)	4 ن + 1 (النبتونيوم)	4 ن + 2 (راديوم)	4 ن + 3 (أكتينيوم)	نطاق نصف العمر ( أ )	4.5–7%	0.04–1.25%	أقل من 0.001%
²²⁸ Ra^№				4-6 أ		¹⁵⁵ يورو⁺
²⁴⁸ Bk^{[ 7 ]}				> 9 أ
²⁴⁴ سم	²⁴¹ Pu^ƒ	²⁵⁰ قدم مكعب	²²⁷ Ac^№	10-29 أ	⁹⁰ Sr	⁸⁵ كرونة	^{113 م} Cd⁺
²³² U^ƒ		²³⁸ Pu^ƒ	²⁴³ سم^ƒ	29–97 أ	¹³⁷ سيزيوم	¹⁵¹ سم⁺	^{121 متر} قصدير
	²⁴⁹ Cf^ƒ	²⁴²^مترصباحًا		141–351 أ	لا يوجد من نواتج الانشطار نصف عمر في نطاق 100 ألف سنة إلى 210 ألف سنة ...
	²⁴¹ صباحًا		²⁵¹ Cf^ƒ^{[ 8 ]}	430–900 أ
		²²⁶ Ra^№	²⁴⁷ كتاب	1.3–1.6 ألف سنة
²⁴⁰ بو	²²⁹	²⁴⁶ سم	²⁴³ صباحًا	4.7–7.4 ألف سنة
	²⁴⁵ سم	²⁵⁰ سم		8.3–8.5 ألف سنة
			²³⁹ بو^ƒ	24.1 ألف
		²³⁰ Th^№	²³¹ باسكال^رقم	32-76 ألف سنة
²³⁶ Np^ƒ	²³³ U^ƒ	²³⁴ يو^رقم		150-250 ألف سنة	⁹⁹ Tc^₡	¹²⁶ Sn
²⁴⁸ سم		²⁴² بو		327–375 ألف سنة		⁷⁹ Se^₡
				1.33 مليون	¹³⁵ سيزيوم
	²³⁷ Np^ƒ			1.61–6.5 مليون سنة	⁹³ زركونيوم	¹⁰⁷ Pd
²³⁶ يو			²⁴⁷ سم	15-24 مليون سنة		¹²⁹ I^₡
²⁴⁴ بو				80 مليون	... ولا يتجاوز 15.7 مليون سنة ^{[ 9 ]}
²³² Th^№		²³⁸ U^№	²³⁵ U^ƒ№	0.7–14.1 مليار سنة	... ولا يتجاوز 15.7 مليون سنة ^{[ 9 ]}
₡، له مقطع عرضي لالتقاط النيوترونات الحرارية يتراوح بين 8 و50 بارن ƒ، انشطاري رقم، في المقام الأول مادة مشعة طبيعية (NORM) þ، سم النيوترونات (مقطع عرضي لالتقاط النيوترونات الحرارية أكبر من 3 كيلو بارن)

مراجع

1 2 كونديڤ، إف جي؛ وانغ، إم؛ هوانغ، دبليو جي؛ نعيمي، إس؛ أودي، جي. (2021). "تقييم NUBASE2020 للخواص النووية" (ملف PDF) . الفيزياء الصينية ج . 45 (3) 030001. doi : 10.1088/1674-1137/abddae .
↑ وانغ، مينغ؛ هوانغ، دبليو جيه؛ كونديڤ، إف جي؛ أودي، جي؛ نعيمي، إس. (2021). "تقييم الكتلة الذرية AME 2020 (الجزء الثاني). الجداول والرسوم البيانية والمراجع*". الفيزياء الصينية ج . 45 (3) 030003. doi : 10.1088/1674-1137/abddaf .
1 2 3 باسونيا، م.س. (1 أغسطس 2006). "صحائف البيانات النووية للعدد الذري A = 237". صحائف البيانات النووية . 107 (8): 2323-2422 . doi : 10.1016/j.nds.2006.07.001 .
↑ تاكاهاشي، ك.؛ بويد، ر.ن.؛ ماثيوز، ج.ج.؛ يوكوي، ك. (1 أكتوبر 1987). "تحلل بيتا للحالة المقيدة للذرات عالية التأين" . مجلة Physical Review C. 36 ( 4): 1522–1528 . doi : 10.1103/PhysRevC.36.1522 .
↑ بالإضافة إلى الراديوم (العنصر 88). على الرغم من كونه من العناصر شبه الأكتينية، إلا أنه يسبق الأكتينيوم (89) مباشرةً، ويأتي بعد فجوة عدم استقرار ثلاثية العناصر بعد البولونيوم (84)، حيث لا توجد نظائر ذات عمر نصفي لا يقل عن أربع سنوات (أطول نظير عمري في هذه الفجوة هو الرادون-222 بعمر نصفي أقل من أربعة أيام ). لذا، فإن أطول نظائر الراديوم عمرًا، والذي يبلغ 1600 عام، يستحق إدراجه هنا.
↑ على وجه التحديد من الانشطار النيوتروني الحراري لليورانيوم-235، على سبيل المثال في مفاعل نووي نموذجي .
↑ ميلستيد، ج.؛ فريدمان، أ.م.؛ ستيفنز، س.م. (1965). "عمر النصف ألفا للبركليوم-247؛ نظير جديد طويل العمر للبركليوم-248". الفيزياء النووية . 71 (2): 299. Bibcode : 1965NucPh..71..299M . doi : 10.1016/0029-5582(65)90719-4 .كشفت التحليلات النظائرية عن وجود نوع من النظائر ذات الكتلة 248 بوفرة ثابتة في ثلاث عينات تم تحليلها على مدى حوالي 10 أشهر. وقد عُزي ذلك إلى نظير من Bk ²⁴⁸ بنصف عمر يزيد عن 9 سنوات. لم يُرصد أي نمو لـ Cf ²⁴⁸ ، ويمكن تحديد الحد الأدنى لنصف عمر جسيمات بيتا السالبة ^بحوالي 10⁴ ^سنوات . لم يُرصد أي نشاط جسيمات ألفا يُعزى إلى النظير الجديد؛ ومن المرجح أن يكون نصف عمر جسيمات ألفا أكبر من 300 سنة.
↑ هذا هو أثقل نظير مشع بنصف عمر لا يقل عن أربع سنوات قبل " بحر عدم الاستقرار ".
↑ باستثناء تلك النوى " المستقرة كلاسيكيا " ذات فترات نصف العمر التي تتجاوز بكثير فترة نصف عمر²³² Th؛ على سبيل المثال، في حين أن^113m Cd له فترة نصف عمر تبلغ أربعة عشر عامًا فقط، فإن فترة نصف عمر¹¹³ Cd تبلغ ثمانية كوادريليون عام.

[nubase-1] 1 2 كونديڤ، إف جي؛ وانغ، إم؛ هوانغ، دبليو جي؛ نعيمي، إس؛ أودي، جي. (2021). "تقييم NUBASE2020 للخواص النووية" (ملف PDF) . الفيزياء الصينية ج . 45 (3) 030001. doi : 10.1088/1674-1137/abddae .

[2] وانغ، مينغ؛ هوانغ، دبليو جيه؛ كونديڤ، إف جي؛ أودي، جي؛ نعيمي، إس. (2021). "تقييم الكتلة الذرية AME 2020 (الجزء الثاني). الجداول والرسوم البيانية والمراجع*". الفيزياء الصينية ج . 45 (3) 030003. doi : 10.1088/1674-1137/abddaf .

[NDS-237-3] 1 2 3 باسونيا، م.س. (1 أغسطس 2006). "صحائف البيانات النووية للعدد الذري A = 237". صحائف البيانات النووية . 107 (8): 2323-2422 . doi : 10.1016/j.nds.2006.07.001 .

[4] تاكاهاشي، ك.؛ بويد، ر.ن.؛ ماثيوز، ج.ج.؛ يوكوي، ك. (1 أكتوبر 1987). "تحلل بيتا للحالة المقيدة للذرات عالية التأين" . مجلة Physical Review C. 36 ( 4): 1522–1528 . doi : 10.1103/PhysRevC.36.1522 .

[5] بالإضافة إلى الراديوم (العنصر 88). على الرغم من كونه من العناصر شبه الأكتينية، إلا أنه يسبق الأكتينيوم (89) مباشرةً، ويأتي بعد فجوة عدم استقرار ثلاثية العناصر بعد البولونيوم (84)، حيث لا توجد نظائر ذات عمر نصفي لا يقل عن أربع سنوات (أطول نظير عمري في هذه الفجوة هو الرادون-222 بعمر نصفي أقل من أربعة أيام ). لذا، فإن أطول نظائر الراديوم عمرًا، والذي يبلغ 1600 عام، يستحق إدراجه هنا.

[6] على وجه التحديد من الانشطار النيوتروني الحراري لليورانيوم-235، على سبيل المثال في مفاعل نووي نموذجي .

[7] ميلستيد، ج.؛ فريدمان، أ.م.؛ ستيفنز، س.م. (1965). "عمر النصف ألفا للبركليوم-247؛ نظير جديد طويل العمر للبركليوم-248". الفيزياء النووية . 71 (2): 299. Bibcode : 1965NucPh..71..299M . doi : 10.1016/0029-5582(65)90719-4 .كشفت التحليلات النظائرية عن وجود نوع من النظائر ذات الكتلة 248 بوفرة ثابتة في ثلاث عينات تم تحليلها على مدى حوالي 10 أشهر. وقد عُزي ذلك إلى نظير من Bk ²⁴⁸ بنصف عمر يزيد عن 9 سنوات. لم يُرصد أي نمو لـ Cf ²⁴⁸ ، ويمكن تحديد الحد الأدنى لنصف عمر جسيمات بيتا السالبة ^بحوالي 10⁴ ^سنوات . لم يُرصد أي نشاط جسيمات ألفا يُعزى إلى النظير الجديد؛ ومن المرجح أن يكون نصف عمر جسيمات ألفا أكبر من 300 سنة.

[8] هذا هو أثقل نظير مشع بنصف عمر لا يقل عن أربع سنوات قبل " بحر عدم الاستقرار ".

[9] باستثناء تلك النوى " المستقرة كلاسيكيا " ذات فترات نصف العمر التي تتجاوز بكثير فترة نصف عمر²³² Th؛ على سبيل المثال، في حين أن^113m Cd له فترة نصف عمر تبلغ أربعة عشر عامًا فقط، فإن فترة نصف عمر¹¹³ Cd تبلغ ثمانية كوادريليون عام.

[ 3 ]

[

[ 1 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

اللغة	العربية (RTL)
روابط موسوعية	30 رابطاً
المصدر الأصلي	ويكيبيديا ↗