Izotopy neptunia
Neptunium (93Np) je umělý prvek, v přírodě se téměř nevyskytuje (jen ve velmi nízkých koncentracích, vzniká když 238U zachytí neutron a přemění se na beta minus radioaktivní 239U).
Je známo 21 izotopů tohoto prvku, nejstabilnější izotopy jsou 237Np (poločas přeměny 2,144×106 let), 236Np (1,53×105 let), 235Np (396,1 dne) a 234Np (4,4 dne). Všechny ostatní mají poločasy kratší než 2,4 dne, většina pod 15 minut.[1] Také byly popsány 4 jaderné izomery neptunia.
Významné izotopy
[editovat | editovat zdroj]Neptunium-236
[editovat | editovat zdroj]236Np má v jádru 143 neutronů, jeho poločas přeměny je 153 000 let. Jedná se o štěpitelný nuklid, kritické množství je 6,79 kg.[2]
236Np vzniká v malých množstvích z 237Np (n,2n) a (γ,n) reakcemi[3], ovšem je téměř nemožné oddělit jej ve významnějším množství od 237Np.[4] Z tohoto důvodu nebylo neptunium-236 zkoumáno jako jaderné palivo.
Neptunium-237
[editovat | editovat zdroj]237Np je výchozím nuklidem neptuniové rozpadové řady, na jejímž konci je 205Tl. V roce 2002 bylo zjištěno, že neptunium-237 by mohlo být štěpeno rychlými neutrony v jaderných zbraních, s kritickou hmotností kolem 60 kg. Malá pravděpodobnost tohoto štěpení jej činí nepoužitelným v jaderných reaktorech.
Výroba plutonia-238
[editovat | editovat zdroj]237Np ostřelované neutrony se mění na 238Np, jež se následně přeměňuje na 238Pu, které se využívá jako zdroj energie v radioizotopových termoelektrických generátorech kosmických sond.
Seznam izotopů
[editovat | editovat zdroj]| symbol nuklidu |
Z(p) | N(n) | hmotnost izotopu (u) |
poločas přeměny[1] | způsob(y) přeměny[1] |
produkt(y) přeměny[5] |
jaderný spin[1] |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| excitační energie | |||||||
| 225Np | 93 | 132 | 225,033 91(8) | 6,1(52) ms | α | 221Pa | |
| 226Np | 93 | 133 | 226,035 15(10) | 35(10) ms | α | 222Pa | |
| 227Np | 93 | 134 | 227,034 96(8) | 510(60) ms | α | 223Pa | |
| 228Np | 93 | 135 | 228,036 18(21) | 61,4(14) s | β+ (60 %) | 228U | |
| α (40 %) | 224Pa | ||||||
| 229Np | 93 | 136 | 229,036 26(9) | 4,0(2) min | α (68 %) | 225Pa | |
| β+ (32 %) | 229U | ||||||
| 230Np | 93 | 137 | 230,037 83(6) | 4,6(3) min | β+ (≤97 %) | 230U | |
| α (≥3 %) | 226Pa | ||||||
| 231Np | 93 | 138 | 231,038 25(5) | 48,8(2) min | β+ (98 %) | 231U | -5/2 |
| α (2 %) | 227Pa | ||||||
| 232Np | 93 | 139 | 232,040 11(11) | 14,7(3) min | β+ (>99,999 %) | 232U | +4 |
| α (2×10−4 %) | 228Pa | ||||||
| 233Np | 93 | 140 | 233,040 74(5) | 36,2(1) min | β+ (≥99,999 %) | 233U | +5/2 |
| α (≤0,001 %) | 229Pa | ||||||
| 234Np | 93 | 141 | 234,042 895(9) | 4,4(1) d | β+ | 234U | 0 |
| 235Np | 93 | 142 | 235,044 063 3(21) | 396,1(12) d | EC (99,997 4 %) | 235U | +5/2 |
| α (0,002 6 %) | 231Pa | ||||||
| 236Np[6] | 93 | 143 | 236,046 57(5) | 1,53(5)×105 r | EC (86,3 %) | 236U | -6 |
| β− (13,5 %) | 236Pu | ||||||
| α (0,16 %) | 232Pa | ||||||
| 236mNp | 0 keV[1] | 22,5(4) h | EC (50 %) | 236U | 1 | ||
| β− (50 %) | 236Pu | ||||||
| 237Np[6] | 93 | 144 | 237,048 173 4(20) | 2,144(7)×106 r | α (>99,999 %) | 233Pa | +5/2 |
| SF (≤2×10−10 %) | různé | ||||||
| 238Np | 93 | 145 | 238,050 946 4(20) | 2,117(2) d | β− | 238Pu | +2 |
| 238mNp | 2 300(200) keV | 112(39) ns | |||||
| 239Np | 93 | 146 | 239,052 939 0(22) | 2,356(3) d | β− | 239Pu | +5/2 |
| 240Np | 93 | 147 | 240,056 162(16) | 61,9(2) min | β− | 240Pu | +5 |
| 240mNp | 0 keV[1] | 7,22(2) min | β− (99,88 %) | 240Pu | 1(+) | ||
| IC (0,12 %) | 240Np | ||||||
| 241Np | 93 | 148 | 241,058 25(8) | 13,9(2) min | β− | 241Pu | +5/2 |
| 242Np | 93 | 149 | 242,061 64(21) | 2,2(2) min | β− | 242Pu | +1 |
| 242mNp | 0 keV[1] | 5,5(1) min | β− | 242Pu | +6 | ||
| 243Np | 93 | 150 | 243,064 28(3) | 1,85(15) min | β− | 243Pu | -5/2 |
| 244Np | 93 | 151 | 244,067 85(32) | 2,29(16) min | β− | 244Pu | -7 |
| 245Np | 93 | 152 | |||||
Reference
[editovat | editovat zdroj]V tomto článku byl použit překlad textu z článku Isotopes of neptunium na anglické Wikipedii.
- ↑ a b c d e f g Archivovaná kopie. www.nndc.bnl.gov [online]. [cit. 2017-09-19]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2011-08-22.
- ↑ http://ec.europa.eu/energy/nuclear/transport/doc/irsn_sect03_146.pdf Final Report, Evaluation of nuclear criticality safety data and limits for actinides in transport
- ↑ Analysis of the Reuse of Uranium Recovered from the Reprocessing of Commercial LWR Spent Fuel, United States Department of Energy, Oak Ridge National Laboratory
- ↑ Jukka Lehto; XIAOLIN HOU. Chemistry and Analysis of Radionuclides. 1st. vyd. [s.l.]: John Wiley & Sons, 2011. ISBN 3527633022. Kapitola 15.15: Neptunium, s. 231.
- ↑ Stabilní izotopy tučně, téměř stabilní (poločas přeměny delší než stáří vesmíru) tučnou kurzívou
- ↑ a b Štěpitelný nuklid