WikiDer > Плутоний-244
| Общий | |
|---|---|
| Символ | 244Пу |
| Имена | плутоний-244, Pu-244 |
| Протоны | 94 |
| Нейтронов | 150 |
| Данные о нуклидах | |
| Природное изобилие | След |
| Период полураспада | 8×107 годы[1] |
| Родительские изотопы | 248См (α) 244Np (β−) |
| Продукты распада | 240U |
| Изотопная масса | 244.0642044[2] ты |
| Вращение | 0+ |
| Режимы распада | |
| Режим распада | Энергия распада (МэВ) |
| α (99.879%) | |
| SF (0.121%) | |
| Изотопы плутония Полная таблица нуклидов | |
Актиниды и продукты деления по периоду полураспада | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Актиниды[3] к цепочка распада | Период полураспада классифицировать (а) | Продукты деления из 235U пользователем урожай[4] | ||||||
| 4п | 4п+1 | 4п+2 | 4п+3 | |||||
| 4.5–7% | 0.04–1.25% | <0.001% | ||||||
| 228Ра№ | 4–6 а | † | 155Европаþ | |||||
| 244Смƒ | 241Пуƒ | 250Cf | 227Ac№ | 10–29 а | 90Sr | 85Kr | 113 кв.м.CDþ | |
| 232Uƒ | 238Пуƒ | 243Смƒ | 29–97 а | 137CS | 151Смþ | 121 мSn | ||
| 248Bk[5] | 249Cfƒ | 242 кв.м.Являюсьƒ | 141–351 а | Нет продуктов деления | ||||
| 241Являюсьƒ | 251Cfƒ[6] | 430–900 а | ||||||
| 226Ра№ | 247Bk | 1,3–1,6 тыс. Лет | ||||||
| 240Пу | 229Чт | 246Смƒ | 243Являюсьƒ | 4,7–7,4 тыс. Лет | ||||
| 245Смƒ | 250См | 8,3–8,5 тыс. Лет | ||||||
| 239Пуƒ | 24,1 тыс. Лет назад | |||||||
| 230Чт№ | 231Па№ | 32–76 тыс. Лет назад | ||||||
| 236Npƒ | 233Uƒ | 234U№ | 150–250 тыс. Лет назад | ‡ | 99Tc₡ | 126Sn | ||
| 248См | 242Пу | 327–375 тыс. Лет назад | 79Se₡ | |||||
| 1,53 млн лет | 93Zr | |||||||
| 237Npƒ | 2,1–6,5 млн лет | 135CS₡ | 107Pd | |||||
| 236U | 247Смƒ | 15–24 млн лет | 129я₡ | |||||
| 244Пу | 80 млн лет | ... не более 15,7 млн лет[7] | ||||||
| 232Чт№ | 238U№ | 235Uƒ№ | 0,7–14,1 млрд лет | |||||
Легенда для надстрочных символов | ||||||||
Плутоний-244 (244Pu) является изотоп из плутоний который имеет период полураспада 80 миллионов лет. Это дольше, чем у любого другого изотопы плутония и дольше, чем любой другой актинид изотопа, за исключением трех изотопов, содержащихся в природе: уран-235 (704 миллиона лет), уран-238 (4,468 миллиарда лет), и торий-232 (14,05 миллиарда лет). Хотя исследования противоречат друг другу, учитывая математику распада плутония-244, чрезвычайно небольшое количество все еще должно присутствовать в составе Земли, что делает его вероятным, хотя и недоказанным, кандидатом на звание самого короткоживущего (или, возможно, второго самого короткоживущего) из первоэлементы.
Точные измерения, начиная с начала 1970-х годов, обнаружили изначальный плутоний-244,[8] что делает его самым короткоживущим первичным нуклидом. Количество 244Pu в пре-Солнечная туманность (4.57×109 лет назад) оценивается в 0,8% от суммы 238U.[9] Поскольку возраст Земли составляет около 57 периодов полураспада 244Pu, количество плутония-244 должно быть очень небольшим; Хоффман и другие. оценили его содержание в редкоземельном минерале бастнасит в качестве c244 = 1.0×10−18 г / г, что соответствовало содержанию в земная кора всего 3 × 10−25 г / г[8] (т.е. общая масса плутония-244 в земной коре составляет около 9 г). Поскольку плутоний-244 не может быть легко произведен естественным путем. захват нейтронов в среде с низкой нейтронной активностью урановые руды (см. ниже), его присутствие нельзя правдоподобно объяснить никаким другим способом, кроме создания r-процесс нуклеосинтез в сверхновых. Плутоний-244, таким образом, должен быть вторым самым короткоживущим и самым тяжелым. первичный изотоп пока не обнаружено или теоретически предсказано.
Однако обнаружение первобытных 244Pu в 1971 г. не подтверждается недавними более чувствительными измерениями.[9] используя метод ускорительная масс-спектрометрия. В этом исследовании следов плутония-244 в образцах бастнасит (взяты из той же шахты, что и в раннем исследовании), так что только верхний предел 244Было получено содержание Pu: c244 < 0.15×10−18 г / г, что составляет 370 (или меньше) атомов на грамм образца, как минимум в 7 раз ниже, чем содержание, измеренное Хоффманом. и другие.
Живой межзвездный плутоний-244 был обнаружен в метеоритной пыли в морских отложениях, хотя обнаруженные уровни намного ниже, чем можно было бы ожидать на основе текущего моделирования падения с межзвездная среда.[10]
В отличие от плутоний-238, плутоний-239, плутоний-240, плутоний-241, и плутоний-242плутоний-244 в количестве не производится ядерный топливный цикл, потому что дальше захват нейтронов на плутонии-242 производит плутоний-243, который имеет короткий период полураспада (5 часов) и быстро бета-распад к америций-243 прежде, чем появится возможность для дальнейшего захвата нейтронов в любых средах, кроме очень высоких нейтронных потоков. Однако ядерное оружие взрыв может произвести некоторое количество плутония-244 путем быстрый последовательный захват нейтронов.
Рекомендации
- ^ Audi, G .; Кондев, Ф. Г .; Wang, M .; Huang, W. J .; Наими, С. (2017). «Оценка ядерных свойств NUBASE2016» (PDF). Китайская физика C. 41 (3): 030001. Bibcode:2017ЧФЦ..41с0001А. Дои:10.1088/1674-1137/41/3/030001.
- ^ Wang, M .; Audi, G .; Кондев, Ф. Г .; Huang, W. J .; Naimi, S .; Сюй, X. (2017). «Оценка атомной массы AME2016 (II). Таблицы, графики и ссылки» (PDF). Китайская физика C. 41 (3): 030003-1–030003-442. Дои:10.1088/1674-1137/41/3/030003.
- ^ Плюс радий (элемент 88). Хотя на самом деле он является субактинидом, он непосредственно предшествует актинию (89) и следует за трехэлементным разрывом нестабильности после полоний (84) где ни один нуклид не имеет периода полураспада не менее четырех лет (самый долгоживущий нуклид в промежутке радон-222 с периодом полураспада менее четырех дней). Таким образом, самый долгоживущий изотоп радия - 1600 лет - заслуживает включения в этот список.
- ^ Конкретно из тепловой нейтрон деление U-235, например в типичном ядерный реактор.
- ^ Milsted, J .; Фридман, А. М .; Стивенс, К. М. (1965). «Альфа-период полураспада берклия-247; новый долгоживущий изомер берклия-248». Ядерная физика. 71 (2): 299. Bibcode:1965NucPh..71..299M. Дои:10.1016/0029-5582(65)90719-4.
"Изотопные анализы выявили вид с массой 248 в постоянной численности в трех образцах, проанализированных в течение примерно 10 месяцев. Это было приписано изомеру Bk248 с периодом полураспада более 9 [лет]. Нет роста Cf248 был обнаружен, и нижний предел для β− период полураспада можно установить примерно на 104 [годы]. Альфа-активность, связанная с новым изомером, не обнаружена; период полураспада альфа, вероятно, превышает 300 [лет] ». - ^ Это самый тяжелый нуклид с периодом полураспада не менее четырех лет до "Море нестабильности".
- ^ Исключая "классически стабильный«нуклиды с периодом полураспада, значительно превышающим 232Чт; например, в то время как 113 кв.м.Cd имеет период полураспада всего четырнадцать лет, 113CD почти восемь квадриллион годы.
- ^ а б Hoffman, D. C .; Lawrence, F. O .; Mewherter, J. L .; Рурк, Ф. М. (1971). «Обнаружение плутония-244 в природе». Природа. 234: 132–134. Bibcode:1971 г., природа. 234..132H. Дои:10.1038 / 234132a0.
- ^ а б Lachner, J .; и другие. (2012). "Попытка обнаружить первозданный 244Пу на Земле ». Физический обзор C. 85: 015801. Bibcode:2012PhRvC..85a5801L. Дои:10.1103 / PhysRevC.85.015801.
- ^ Валлнер, А .; Faestermann, T .; Feige, J .; Feldstein, C .; Knie, K .; Корщинек, Г .; Кучера, В .; Ofan, A .; Пол, М .; Quinto, F .; Rugel, G .; Штайер, П. (2015). «Обилие живого 244Pu в глубоководных водоемах на Земле указывает на редкость нуклеосинтеза актинидов». Nature Communications. 6: 5956. arXiv:1509.08054. Bibcode:2015 НатКо ... 6E5956W. Дои:10.1038 / ncomms6956. ISSN 2041-1723.