Pagrindinis skirtumas tarp skiliųjų ir derlingųjų izotopų yra tas, kad skilusieji izotopai yra medžiaga, kuriai gali įvykti dalijimosi reakcija, o derlingasis izotopas yra medžiaga, kurią galima paversti skiliuoju izotopu.
Sąvokos skilusis izotopas ir derlingasis izotopas patenka į branduolinės chemijos kategoriją. jie apibrėžia du skirtingus atomų tipus, turinčius skirtingą neutronų skaičių, kurių branduoliuose (izotopuose) yra toks pat protonų skaičius, kurie yra radioaktyvūs. Yra du pagrindiniai branduolinių reakcijų tipai: dalijimosi reakcija ir sintezės reakcija. Šie skilus ir derlingi izotopai yra naudingi dalijimosi reakcijoms.
Kas yra skilintys izotopai?
Skilūs izotopai yra atomai, kuriuose gali vykti dalijimosi reakcijos. Jie taip pat vadinami daliosiomis medžiagomis. Kai kurios gerai žinomos skiliosios medžiagos yra uranas-235, plutonis-239 ir uranas-233. Tačiau iš šių trijų rūšių natūraliai randamas tik uranas-235, o kitos dvi yra sintetinės cheminės medžiagos, susidarančios atitinkamai iš urano-238 ir torio-232.
01 pav.: Plutonio izotopas
U-235 yra cheminio elemento urano izotopas, kurio branduolyje yra 92 protonai ir 143 neutronai. Urano cheminis simbolis pateikiamas kaip 23592U. Natūralus U-235 gausumas yra apie 0,72%. Šio izotopo masė yra apie 235 043 amy.
Plutonis yra dirbtinis cheminis elementas, kurio atominis skaičius 94 ir simbolis Pu. Periodinėje elementų lentelėje plutonį galima rasti aktinidų serijoje tarp f bloko elementų. Kambario temperatūroje ir slėgyje jis yra kietos būsenos. Šio elemento elektronų konfigūraciją galima pateikti kaip [Rn]5f67s2 Todėl jo f orbitoje yra šeši elektronai.
Kas yra derlingi izotopai?
Vaisingi izotopai yra atomai, kurie gali virsti skiliaisiais izotopais. Šie derlingi izotopai negali patys dalytis, nes juose yra mažos energijos neutronų. Jie gali dalytis tik pavirtę į skiliuosius izotopus. Kai kurie įprasti natūraliai susidarančių derlingų izotopų pavyzdžiai yra toris-232 ir uranas-238. Šie du yra vieninteliai natūraliai atsirandantys derlingi izotopai.
02 pav. Derlingųjų izotopų pavertimas skiliaisiais izotopais
Vaisingi izotopai paverčiami skiliaisiais izotopais apšvitinant izotopus branduoliniuose reaktoriuose. Čia neutronai sujungiami su šiais izotopais, kad jie būtų skili. Po šios konversijos naujai susidariusios skiliosios medžiagos gali radioaktyviai skilti. Kai toris-232 ir uranas-238 paverčiami skiliaisiais izotopais, šie izotopai tampa atitinkamai plutoniu-239 ir uranu-233.
Kuo skiriasi skilūs ir derlingi izotopai?
Pagrindinis skirtumas tarp skiliųjų ir derlingųjų izotopų yra tas, kad skilieji izotopai yra medžiaga, kuriai gali įvykti dalijimosi reakcija, o derlingasis izotopas yra medžiaga, kurią galima paversti skiliuoju izotopu. Be to, skilieji izotopai gali tiesiogiai skilti, o derlingi izotopai negali tiesiogiai dalytis. Uranas-235, plutonis-239 ir uranas-233 yra skiliųjų izotopų pavyzdžiai, o toris-232 ir uranas-238 yra derlingų izotopų pavyzdžiai.
Toliau pateiktoje lentelėje apibendrinamas skiliųjų ir derlingųjų izotopų skirtumas.
Santrauka – Skilūs ir derlingi izotopai
Sąvokos skilusis izotopas ir derlingasis izotopas dažniausiai vartojamos branduolinėje chemijoje. Pagrindinis skirtumas tarp skiliųjų ir derlingųjų izotopų yra tas, kad skilūs izotopai yra medžiaga, kuriai gali įvykti dalijimosi reakcija, o derlingasis izotopas yra medžiaga, kurią galima paversti skiliuoju izotopu.
