Khác biệt giữa bản sửa đổi của “Urani-238”
Nội dung được xóa Nội dung được thêm vào
Không có tóm lược sửa đổi |
Không có tóm lược sửa đổi |
||
Dòng 83:
Phần lớn hơn của tổng sản lượng thuốc nổ trong thiết kế này đến từ giai đoạn phân hạch cuối cùng được cung cấp bởi <sup>238</sup> U, tạo ra một lượng lớn các sản phẩm phân hạch phóng xạ . Ví dụ, ước tính 77% sản lượng 10,4 megaton của thử nghiệm nhiệt hạch Ivy Mike năm 1952 đến từ sự phân hạch nhanh của máy xáo trộn uranium đã cạn kiệt . Do uranium cạn kiệt không có khối lượng tới hạn, nó có thể được thêm vào bom nhiệt hạch với số lượng gần như không giới hạn. Cuộc thử nghiệm " Tsar Bomba " của Liên Xô năm 1961 đã tạo ra "chỉ" 50 megatons năng lượng nổ, hơn 90% trong số đó đến từ phản ứng tổng hợp, bởi vì <sup>238</sup>Giai đoạn cuối cùng đã được thay thế bằng chì. Nếu <sup>238</sup> U được sử dụng thay thế, năng suất của "Tsar Bomba" có thể cao hơn 100 megaton, và nó sẽ tạo ra bụi phóng xạ hạt nhân tương đương với một phần ba tổng số toàn cầu được sản xuất cho đến thời điểm đó.
== Chuỗi radium (hoặc chuỗi uranium) [ sửa ] ==
Chuỗi phân rã <sup>238</sup> U thường được gọi là "chuỗi radium" (đôi khi là "chuỗi urani"). Bắt đầu với uranium -238 tự nhiên , loạt bài này bao gồm các yếu tố sau: astatine , bismuth , chì , polonium , protactinium , radium , radon , thallium , và thorium . Tất cả đều có mặt, ít nhất là thoáng qua, trong bất kỳ mẫu chứa uranium nào, dù là kim loại, hợp chất hay khoáng chất. Sự phân rã tiến hành như:
:
Các đời trung bình của <sup>238</sup> U là 1,41 × 10 <sup>17</sup> giây chia cho 0,693 (hoặc nhân với 1,443), tức là ca. 2 × 10 <sup>17</sup> giây, vì vậy 1 mol của <sup>238</sup> U phát ra 3 × 10 <sup>6</sup> hạt alpha mỗi giây, sản xuất cùng một số thori-234 (Th-234) nguyên tử . Trong một hệ thống kín, sẽ đạt được trạng thái cân bằng, với tất cả các lượng ngoại trừ chì-206 và <sup>238</sup> U theo tỷ lệ cố định, với số lượng giảm dần. Lượng Pb-206 sẽ tăng tương ứng trong khi <sup>238</sup> U giảm; tất cả các bước trong chuỗi phân rã có cùng tỷ lệ 3× 10 <sup>6</sup> hạt phân rã mỗi giây mỗi mol <sup>238</sup> U.
Thorium-234 có tuổi thọ trung bình là 3 × 10 <sup>6</sup> giây, do đó, sẽ có trạng thái cân bằng nếu một mol <sup>238</sup> U chứa 9 × 10 <sup>12</sup> nguyên tử thorium-234, là 1,5 × 10 <sup>- 11</sup> mol (tỷ lệ của hai nửa -lives). Tương tự, ở trạng thái cân bằng trong một hệ kín, lượng của mỗi sản phẩm phân rã, ngoại trừ chì của sản phẩm cuối, tỷ lệ với thời gian bán hủy của nó.
Như đã đề cập ở trên, khi bắt đầu với <sup>238</sup> U thuần túy , trong một khoảng thời gian của con người, trạng thái cân bằng chỉ áp dụng cho ba bước đầu tiên trong chuỗi phân rã. Do đó, đối với một mol <sup>238</sup> U, 3 ×10 <sup>6</sup> lần mỗi giây, một hạt alpha và hai hạt beta và tia gamma được tạo ra, cùng với 6,7 MeV, tỷ lệ 3 PhaW. Ngoại suy trên 2 × 10 <sup>17</sup> giây, đây là 600 gigajoules, tổng năng lượng được giải phóng trong ba bước đầu tiên trong chuỗi phân rã.
==Phân hạch==
| |||