Ključna razlika između fisijskih i plodnih izotopa je u tome što su fisijski izotopi materijal koji može proći reakciju fisije, dok je plodni izotop materijal koji se može pretvoriti u fisijski izotop.
Pojmovi fisijski izotop i plodni izotop spadaju u kategoriju nuklearne kemije. oni definiraju dvije različite vrste atoma koji imaju različit broj neutrona s istim brojem protona u svojim jezgrama (izotopima) koji su radioaktivni. Postoje dvije glavne vrste nuklearnih reakcija kao što su reakcija fisije i reakcija fuzije. Ovi fisijski izotopi i plodni izotopi korisni su u vezi s reakcijama fisije.
Što su fisijski izotopi?
Fisijski izotopi su atomi koji mogu proći kroz reakcije fisije. Oni se također nazivaju fisibilnim materijalima. Neki dobro poznati fisijski materijali uključuju uran-235, plutonij-239 i uran-233. Međutim, među ove tri vrste, samo se uran-235 pojavljuje prirodno, dok su druge dvije sintetske kemijske vrste nastale od urana-238 i torija-232, redom.
Slika 01: Izotop plutonija
U-235 je izotop kemijskog elementa urana koji se sastoji od 92 protona i 143 neutrona u svojoj jezgri. Kemijski simbol za uran dan je kao 23592U. Prirodna zastupljenost U-235 je oko 0,72%. Masa ovog izotopa je oko 235.043 amu.
Plutonij je umjetni kemijski element koji ima atomski broj 94 i simbol Pu. U periodnom sustavu elemenata plutonij se nalazi u nizu aktinida među f blok elementima. Na sobnoj temperaturi i tlaku nalazi se u čvrstom stanju. Elektronska konfiguracija ovog elementa može se dati kao [Rn]5f67s2 Prema tome, ima šest elektrona u f orbitali.
Što su plodni izotopi?
Plodni izotopi su atomi koji se mogu pretvoriti u fisijske izotope. Ti plodni izotopi sami ne mogu biti podvrgnuti fisiji jer imaju neutrone niske energije. Mogu se podvrgnuti fisiji samo pretvarajući se u fisijske izotope. Neki uobičajeni primjeri plodnih izotopa koji se pojavljuju u prirodi uključuju torij-232 i uran-238. Ova dva su jedini prirodni plodni izotopi.
Slika 02: Pretvorba plodnih izotopa u fisijske izotope
Pretvorba plodnih izotopa u fisijske izotope vrši se zračenjem izotopa unutar nuklearnih reaktora. Ovdje se neutroni kombiniraju s tim izotopima kako bi postali fisijski. Nakon ove pretvorbe, novostvoreni fisijski materijal može doživjeti radioaktivni raspad. Kada se torij-232 i uran-238 pretvore u fisijske izotope, ti izotopi postaju plutonij-239 odnosno uran-233.
Koja je razlika između fisijskih i plodnih izotopa?
Ključna razlika između fisijskih i plodnih izotopa je u tome što su fisijski izotopi materijal koji može proći reakciju fisije, dok je plodni izotop materijal koji se može pretvoriti u fisijski izotop. Štoviše, fisijski izotopi mogu izravno proći kroz reakcije fisije, dok plodni izotopi ne mogu izravno proći fisijsku reakciju. Uran-235, plutonij-239 i uran-233 primjeri su fisibilnih izotopa, dok su torij-232 i uran-238 primjeri plodnih izotopa.
Sljedeća tablica sažima razliku između fisijskih i plodnih izotopa.
Sažetak – fisijski nasuprot plodnim izotopima
Pojmovi fisijski izotop i plodni izotop koriste se uglavnom u nuklearnoj kemiji. Ključna razlika između fisijskih i plodnih izotopa je u tome što su fisijski izotopi materijali koji mogu proći reakciju fisije, dok je plodni izotop materijal koji se može pretvoriti u fisijski izotop.
