Materiał rozszczepialny

Materiał rozszczepialny - materiał zawierający jądra atomowe, które w wyniku zderzeń z neutronami ulegają łatwemu rozszczepieniu z emisją dodatkowych neutronów w jego wyniku, jak np. uran: ²³³U lub ²³⁵U czy pluton ²³⁹Pu.

Materiały rozszczepialne stosuje się jako paliwo jądrowe w reaktorach jądrowych i do budowy bomb jądrowych.

Nuklidy rozszczepialne

Przekroje czynne rozszczepialnych nuklidów

Neutrony termiczne				Neutrony epitermiczne
σF	σγ	%		σF	σγ	%
531	46	8,0%	233U	760	140	16%
585	99	14,5%	235U	275	140	34%
750	271	26,5%	239Pu	300	200	40%
1010	361	26,3%	241Pu	570	160	22%

Rozszczepialne nuklidy ulegające rozszczepieniu przez neutrony termiczne:

• uran-235 – występuje w przyrodzie w uranie naturalnym,
• pluton-239 – syntetyczny, uzyskiwany z uranu-238 przez wychwyt neutronu,
• pluton-241 – syntetyczny, uzyskiwany z plutonu-240 poprzez wychwyt neutronu,
• uran-233 – syntetyczny uzyskiwany z toru-232, poprzez wychwyt neutronu.

Nuklidy rozszczepialne nie zawsze ulegają rozszczepieniu w wyniku absorpcji neutronów. Szansa na zajście rozszczepienia jest zależna od nuklidu jak również energii neutronu. Dla małych i średnich energii neutronów, przekroje czynne na pochłonięcie neutronu wywołujące rozszczepienie (σ_F), przekrój na wychwyt neutronów z emisją gamma (σ_γ), oraz odsetek nierozszczepialnych absorpcji są podane w tabeli po prawej stronie.

Nuklidy, z których powstają nuklidy rozszczepialne nazywane są paliworodnymi. Przykładami ich są uran-238, pluton-240 czy tor-232. Uran-238 i tor-232 ulegają rozszczepieniu w wyniku bombardowania neutronami o energii większej niż 1 MeV dlatego również, pomimo małego przekroju czynnego na rozszczepienie, bywają zaliczane do nuklidów rozszczepialnych.

Zobacz też

• Materiał paliworodny
• Radionuklidy

Bibliografia

• Stanisław Góra: Elektrownie jądrowe. Warszawa: Państwowe Wydawnictwo Naukowe, 1978, s. 41.