Бөлінетін және құнарлы изотоптар арасындағы негізгі айырмашылық мынада: бөлінетін изотоптар бөліну реакциясына түсе алатын материал, ал құнарлы изотоп бөлінетін изотопқа айнала алатын материал.
Бөлінетін изотоп және құнарлы изотоп терминдері ядролық химия категориясына жатады. олар ядроларында (изотоптарында) радиоактивті болып табылатын протондар саны бірдей нейтрондардың саны әртүрлі атомдардың екі түрлі түрін анықтайды. Бөліну реакциясы және синтез реакциясы сияқты ядролық реакциялардың екі негізгі түрі бар. Бұл бөлінетін изотоп пен құнарлы изотоп бөліну реакцияларына қатысты пайдалы.
Бөлінетін изотоптар дегеніміз не?
Бөлінетін изотоптар бөліну реакцияларына түсе алатын атомдар. Бұлар бөлінетін материалдар деп те аталады. Кейбір белгілі бөлінетін материалдарға уран-235, плутоний-239 және уран-233 жатады. Алайда, осы үш түрдің ішінде табиғи жағдайда тек уран-235 кездеседі, ал қалған екеуі тиісінше уран-238 және торий-232-ден түзілген синтетикалық химиялық түрлер.
01-сурет: плутоний изотопы
U-235 – ядросында 92 протон мен 143 нейтроннан тұратын уран химиялық элементінің изотопы. Уранның химиялық таңбасы 23592U ретінде берілген. U-235 табиғи көптігі шамамен 0,72% құрайды. Бұл изотоптың массасы шамамен 235,043 аму.
Плутоний – атомдық нөмірі 94 және Pu таңбасы бар жасанды химиялық элемент. Элементтердің периодтық кестесінде плутонийді f блок элементтері арасында актинидтер қатарында табуға болады. Бөлме температурасында және қысымда ол қатты күйде болады. Бұл элементтің электронды конфигурациясын [Rn]5f67s2 ретінде беруге болады. Сондықтан оның f орбиталында алты электроны бар.
Құнарлы изотоптар дегеніміз не?
Құнарлы изотоптар – бөлінетін изотоптарға айнала алатын атомдар. Бұл құнарлы изотоптар өздігінен ыдырай алмайды, өйткені оларда энергиясы төмен нейтрондар бар. Олар бөлінетін изотоптарға айналу арқылы ғана ыдырай алады. Табиғи құнарлы изотоптардың кейбір кең таралған мысалдарына Торий-232 және Уран-238 жатады. Бұл екеуі табиғатта кездесетін жалғыз құнарлы изотоптар.
02-сурет: Құнарлы изотоптардың бөлінетін изотоптарға айналуы
Құнарлы изотоптардың бөлінетін изотоптарға айналуы ядролық реакторлар ішіндегі изотоптарды сәулелендіру арқылы жүзеге асырылады. Мұнда нейтрондар осы изотоптармен біріктіріліп, оларды бөлінетін етеді. Бұл конверсиядан кейін жаңадан пайда болған бөлінетін материал радиоактивті ыдырауға ұшырауы мүмкін. Торий-232 және Уран-238 бөлінетін изотоптарға айналғанда, бұл изотоптар тиісінше плутоний-239 және уран-233 болады.
Бөлінетін және құнарлы изотоптардың айырмашылығы неде?
Бөлінетін және құнарлы изотоптар арасындағы негізгі айырмашылық мынада: бөлінетін изотоптар бөліну реакциясына түсе алатын материал, ал құнарлы изотоп бөлінетін изотопқа айналуы мүмкін материал. Сонымен қатар, бөлінетін изотоптар тікелей бөліну реакцияларына түсе алады, ал құнарлы изотоптар тікелей ыдыраудан өте алмайды. Уран-235, Плутоний-239 және Уран-233 бөлінетін изотоптардың мысалдары, ал Торий-232 және Уран-238 құнарлы изотоптардың мысалдары болып табылады.
Келесі кестеде бөлінетін және құнарлы изотоптар арасындағы айырмашылық жинақталған.
Қорытынды – Бөлінетін және құнарлы изотоптар
Бөлінетін изотоп және құнарлы изотоп терминдері негізінен ядролық химияда қолданылады. Бөлінетін және құнарлы изотоптар арасындағы негізгі айырмашылық мынада: бөлінетін изотоптар бөліну реакциясына түсе алатын материал, ал құнарлы изотоп бөлінетін изотопқа айналуы мүмкін материал.
