Loading AI tools
ізотоп плутонію З Вікіпедії, вільної енциклопедії
Плуто́ній-238 — радіоактивний нуклід хімічного елемента плутонію з масовим числом 238. Є першим відкритим ізотопом плутонію. Відкритий в 1940 році Гленном Сіборгом, Дж. Кеннеді, Артуром Валем[ru] та Едвіном Макмілланом[3] в результаті бомбардування урану-238 дейтронами[4]:
Плутоній-238 | |
---|---|
![]() Таблетка діоксиду плутонію-238 | |
Загальні відомості | |
Назва, символ | Плутоній-238,238Pu |
Нейтронів | 144 |
Протонів | 94 |
Властивості ізотопу | |
Період напіврозпаду | 87,7(1)[1] років |
Батьківські ізотопи | 238Np (β−) |
Продукти розпаду | 234U |
Атомна маса | 238,0495599(20)[2] а.о.м |
Спін | 0+[1] |
Дефект маси | 46 164,7(18)[2] кеВ |
Канал розпаду | Енергія розпаду |
α-розпад | 5,59320(19)[2] МеВ |
SF |
Період напіврозпаду плутонію-238 складає 87,7(1) років. Активність одного граму цього нукліду складає приблизно 633,7 ГБк.
Один грам чистого плутонію-238 генерує приблизно 0,567 Вт потужності.
Плутоній-238 утворюється в результаті наступних розпадів:
Розпад плутонію-238 відбувається в наступних напрямках:
Плутоній-238 утворюється в будь-якому ядерному реакторі, який працює на природному або малозбагаченому урані, що містить в основному ізотоп 238U. При цьому відбуваються наступні ядерні реакції[4][6]:
Вагомі кількості ізотопно чистого плутонію-238 отримують шляхом опромінення нейтронами нептунію-237 , який, в свою чергу, добувають з відпрацьованого ядерного палива[6].
Ціна одного кілограму плутонію-238 складає приблизно 1 млн доларів США[7].
Плутоній-238 використовують в малогабаритних радіоізотопних джерелах енергії (наприклад, в РІТЕГах)[6]. Раніше (до появи літієвих батарей[8]) використовувався в кардіостимуляторах.[9][10]
США використовували РІТЕГи з плутонієм-238 на 24 космічних апаратах, включаючи Вояджери та Кассіні.[11]
Зокрема плутонієві джерела живлення для космічних апаратів містили таку кількість ізотопу[12]:
В США виробництво ізотопу плутонію-238 було зупинено 1988 року (Саванна Рівер).[14] Міністерство енергетики США підписало в 1992 році п'ятирічний договір про купівлю ізотопу в Росії в обсязі 10 кг із можливістю збільшення поставок до 40 кг. В рамках договору укладалися декілька контрактів, угоду продовжували. В 2009 році поставки були перервані через реструктуризацію російської ядерної промисловості.[15]
Починаючи з 1993 року, більшість РІТЕГів на американських космічних апаратах використовували ізотоп, куплений в Росії. За станом на 2005 рік було закуплено близько 16,5 кг.[16][17]
2009 року Міністерство енергетики США (DOE) надали запит на фінансування відновлення виробництва ізотопу на території США.[18][19] Вартість проекту оцінювалася в 75—90 мільйонів доларів за п'ять років[20]. Фінансування проекту було розділено між DOE та NASA[20]. Конгрес надав NASA по 10 мільйонів у 2011 і 2012 роках,[20] але відмовив у фінансуванні DOE[20].
2013 року Ок-Риджська національна лабораторія (штат Теннесі) почала виробництво плутонію-238, з проектною потужністю в 1,5—2 кілограми ізотопу на рік[21][22][23].
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.