Ⅰ 钚239和铀235哪个先进
当然是金属钚先进。
钚(Plutonium ),原子序数为94,元素符号是Pu,是一种具放射性的超铀元素。半衰期为24万5千年。它属于锕系金属,外表呈银白色,接触空气后容易锈蚀、氧化,在表面生成无光泽的二氧化钚。
钚有六种同位素和四种化合价,易和碳、卤素、氮、硅起化学反应。钚暴露在潮湿的空气中时会产生氧化物和氢化物,其体积最大可膨胀70%,屑状的钚能自燃。它也是一种放射性毒物,会于骨髓中富集。
钚和多数金属一样具银灰色外表,又与镍特别相似,但它在氧化后会迅速转为暗灰色(有时呈黄色或橄榄绿)。钚在室温下以α型存在,是元素最普遍的结构型态(同素异形体),质地如铸铁般坚而质脆,但与其他金属制成合金后又变得柔软而富延展性。钚和多数金属不同,它不是热和电的良好导体。它的熔点很低(640 °C),而沸点高(3235°C)。
钚在室温时的电阻率比一般金属高很多,而且钚和多数金属相反,其电阻率随温度降低而提高。但研究指出,当温度降至100K以下时,钚的电阻率会急剧降低。电阻率由于辐射损伤,会在20K之后逐渐提高,速率因同位素结构而异。
钚具有自发辐射性质,使得晶体结构产生疲劳,即原有秩序的原子排列因为辐射而随时间产生紊乱。然而,当温度上升超过100K时,自发辐射也能导致退火,削弱疲劳现象。
钚和多数金属不同:它的密度在熔化时变大(约2.5%),但液态金属的密度又随温度呈线性下降。另外,接近熔点时,钚的液态金属具有很高的黏性和表面张力(相较于其他金属)。
钚最普遍释放的游离辐射类型是α粒子发射(即释放出高能的氦原子核)。 由于钚的半衰期为24100年,故其每秒约有11.5×10^12个钚原子产生衰变,发射出5.157MeV的α粒子,相当于9.68瓦特能量。α粒子的减速会释放出热能,使触摸时感觉温暖。
Ⅱ 钚239原子要怎样提取
原子弹的另一种重要装药是钚239。钚239是通过反应堆生产的。在反应堆内,铀238吸收一个中子,不发生裂变而变成铀239,铀239衰变成镎239,镎239衰变成钚239。由于钚与铀是不同的元素,因此虽然只有很少一部分铀转变成了钚,但钚与铀之间的分离,比起铀同位素间的分离来却要容易得多,因而可以比较方便地用化学方法提取纯钚。
铀233也是原子弹的一种装药,它是通过钍232在反应堆内经中子轰击,生成钍233,再相继经两次β衰变而制得。从上面我们可以看到,后两种装药是通过反应堆生产的。它们是依靠铀235裂变时放出的中子生成的,也就是说,它们的生成是以消耗铀235为代价的,丝毫也离不开铀235。从这个意义上来说,完全可以把铀235称作“核火种”,因为没有铀235就没有反应堆,就没有原子弹,就没有今天大规模的原子能利用。
有了核装药,只要使它们的体积或质量超过一定的临界值,就可以实现原子弹爆炸了。只是这里还有一个原子弹的引发问题,也就是如何做到:不需要它爆炸时,它就不爆炸;需要它爆炸时,它就能立即爆炸。这可以通过临界质量或临界尺寸的控制来实现。
从原理上讲,最简单的原子弹采用的是所谓枪式结构。两块均小于临界质量的铀块,相隔一定的距离,不会引起爆炸,当它们合在一起时,就大于临界质量,立刻发生爆炸。但是若将它们慢慢地合在一起,那么链式反应刚开始不久,所产生的能量就足以将它们本身吹散,而使链式反应停息,原子弹的爆炸威力和核装药的利用率就很小,这与反应堆超临界事故爆炸时的情况有些相似。因此关键问题是要使它们能够极迅速地合在一起。
将一部分铀放在一端,而将另一部分铀放在“炮筒”内,借助于烈性炸药,极迅速地将它们完全合在一起,造成超临界,产生高效率的爆炸。为了减少中子损失,核装药的外面有一层中子反射层;为了延迟核装药的飞散,原子弹具有坚固的外壳。
Ⅲ 钚239的基本信息
钚-239的毒性大,生产成本高,要建造复杂的生产堆和后处理厂,才能实现工业化生产。它是通过反应堆中产生的快中子轰击铀-238人工生产的。中子来源于用于天然铀作成的元件中的铀-235。铀-235裂变中子产额为2-3个,这些中子经慢化后会再次引起铀-235裂变。维持这种裂变反应只需一个次级中子就够了,其余的除被慢化剂等吸收掉外的快中子,即可使天然铀的铀-238转化为钚-239了。所以,生产堆中的核燃料元件,既是燃料,又是生产钚-239的原料。钚-239是从乏燃料元件中分离出来的。实际上,生产堆的作用,就是烧掉一部分天然铀中的铀-235来换取钚-239,平均烧掉一个铀-235原子,得到0.8个钚-239原子。
元素半衰期
钚-239:2.41万年,常被用作制造核子武器。
钚-238:88年,并放出α粒子。
钚-240自发裂变的比率很高,容易造成中子通量激增。
Ⅳ 钚239的主要用途
主要用于生产易裂变材料或其他材料,或用来进行工业规模辐照。它包括产钚堆、产氚堆和产钚产氚两用堆、同位素生产堆及大规模辐照堆。如果不是特别指明,通常是指产钚堆。我国第一座生产堆建在酒泉原子能联合企业内,它是依靠我国自己的力量建设成功的,1966年底该堆投入稳定运行。
利用能自持进行核裂变或聚变反应释放的能量,产生爆炸作用,并具有大规模杀伤破坏效应的武器的总称。其中主要利用铀235(厬U) 或钚239(厱Pu)等重原子核的裂变链式反应原理制成的裂变武器,通常称为原子弹;主要利用重氢(娝H,氘)或超重氢(婤H,氚)等轻原子核的热核反应原理制成的热核武器或聚变武器,通常称为氢弹。 二战中投于长崎市的原子弹,就使用了钚制作内核部分。
Ⅳ 钚239放射剂量多少
钚的自发放射并不是很厉害
从半衰期可以大致推断其自然放射强度
钚-239,半衰期约2.4万年,也就是说,一个钚原子,2.4万年内发生衰变的概率为1/2,也就是说,1秒内发生衰变的概率为0.5除以(24000*365*24*60*60)=6.6*10的-13次方
按照概率原理,一摩尔钚(即6.02×10^23个钚原子)每秒发生衰变的期望值为397693641130次,即大约每秒4000亿次衰变,根据钚239的一般衰变公式,它将发生α衰变,即每摩尔钚每秒发射4000亿个α粒子
不过数量较多的钚实际上是很不好计算的,因为它自发裂变产生的中子会促使其他钚原子裂变,所以聚集在一起的钚数量增多时其辐射强度会指数状上升,达到一定数量(实际上这个“一定量”也不大)其自我催化的裂变辐射会超过其衰变的射线强度
以下为引用资料,大致上也可以看出钚的自发放射能量是和半衰期成反比的(钚241因为是β衰变,所以辐射能明显较小)
同位素 衰变方式 半衰期 年 衰变热 W/kg 自发裂变中子1/(g·s)
钚-238 α衰变成为铀-234 87.74 560 2600
钚-239 α衰变成为铀-235 24100 1.9 0.022
钚-240 α衰变成为铀-236 6560 6.8 910
钚-241 β衰变成为镅-241 14.4 4.2 0.049
钚-242 α衰变成为铀-238 376000 0.1 1700
Ⅵ 核武中的钚239的危害有多大
钚有六到七种同位素,最稳定的是是钚-244,半衰期八千万年,而现在使用最多的、容易裂变钚239,一旦释出自然环境,半衰期长达2.4万年,换句话说,要经历2.4万年,放射性才会减半。而同样被发现于福岛第一核电站土壤的钚240及钚238,半衰期也分别达到6560年及87.7年。 钚元素毒性很强,特别是从呼吸道被人体吸入,原因是肺部对辐射特别敏感。若被食用,钚元素造成的伤害将会较低,但仍可到达各个器官,永久留在体内,令人体组织曝露于可致癌的辐射当中。 钚会在人体内释出带有高能量的阿尔法粒子,当阿尔法粒子撞击人体组织,就足以损害细胞的脱氧核糖核酸,从而引起致癌的突变。 进入人体后,钚元素被排出的速度非常慢,在人体内的半衰期仍然长达200年。
Ⅶ 钚239的239是什么意思
钚239 是钚的相对原子质量
铀有很多种同位素 他们的相对原子质量不同 但是质子数是相同的 也就是92
Ⅷ 钚239的介绍
钚-239(239Pu)裂变速度快,临界密度小,要用三米厚的水泥才能挡住核辐射。有些核性能比铀-235(235U)好,是核武器重要的核装料。
Ⅸ 钚239是铀238经过中子照射蜕变形成的。什么叫中子照射
中子照射 是引发核反应的一种方式
就是用中子流(又叫中子束 一束定向移动的中子)去撞击原子核引发的核反应
目前很多实验室的核反应都是用这种方式 能控制量也能控制质 成果易收集易分析
但实用价值低 因为成本太高