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プルトニウム-239は、核兵器を製造するために使用されるプルトニウム同位体です。 プルトニウム239は、ウラン233、ウラン235と並んで、原子炉の燃料として使用される三つの主要な同位体の一つである。プルトニウム-239同位体には145個の中性子と94個の陽子があります。

プルトニウム-239同位体には145個の中性子と94個の陽子があります。

プルトニウム-239同位体には145個の中性子と94個の陽子があります。プルトニウム-239を表す記号は239puと書かれています。

プルトニウム-239を表す記号は239puと書かれています。

プルトニウム-239を表す記号は239puと書かれています。

プルトニウム-239の生産

プルトニウム-239はもともと宇宙の初めに形成されました。 しかし、半減期が約24,200年しかないため、天然に存在するプルトニウム-239の痕跡を見つけるのは難しい。 この金属の微量は、地上のウラン-238が太陽の光線と反応するときに、これらの日にまだ形成されています。 しかし、この金属は今日では主に人工的に合成されています。 プルトニウム-239は、原子炉内のウラン-238から生成される。 この反応を以下に説明する:

  • まず、ウラン238は高エネルギー中性子で打たれ、中性子の吸収でウラン239に変換されます。
  • ウラン-239は、ベータ(β-)崩壊による電子と反ニュートリノ粒子の放出によってネプツニウム-239に変化する。
  • 最終段階では、ネプツニウム-239は電子と反ニュートリノ粒子を失い、プルトニウム-239を形成する。

画像1–プルトニウム-239
Source–en。ウィキペディア…org

プルトニウム-239プロパティ

プルトニウム-239のプロパティを以下に説明します。

外観

プルトニウム-239は明るいスライ

臨界質量

均一な球のためのこの金属の臨界質量は11kgです。

臨界直径

均一な球のプルトニウム239の臨界直径は10.2cmです。この金属の同位体質量は239.0521634uです。

崩壊モード

プルトニウム-239は、アルファ粒子を放出しながら自発核分裂によって崩壊します。

崩壊エネルギー

分解中、プルトニウム239は5.245MeVに近いエネルギーを放出します。

分岐比

いくつかの放射性物質は、複数の方法によって分解を受けることができます。 このような分解から生成される異なる種類の粒子間の比は、材料の分岐比と呼ばれる。 プルトニウム-239の分岐率は100%である。

娘核種

分解を受けている間、それは娘核種としてウラン235を生成します。

磁気双極子モーメント

磁気双極子モーメントは、電流コイルまたは磁石の磁気強度を測定します。 放射能では、原子の軌道電子は磁気双極子モーメントを持っていると言われています。 プルトニウム239の磁気双極子モーメントは0.203μ nである。放射能では、比活性は物質の量あたりの毎秒の崩壊の数であり、物質の量は物質の質量または体積のいずれかである。

比活性

比活性は、物質の量 それは記号SAによって示される。 プルトニウム239の比重は2.2966GBq/gである。

溶解度

水中のプルトニウム239の溶解度は、存在する有機配位子、ならびに水の酸化還元およびpHに依存する。

プルトニウム239の水への溶解度は、水の酸化還元およびpHに依存する。

プルトニウム-239半減期

放射能では、半減期は、分解を受けている放射性元素の一定量が半分に減少するのにかかる時間と定義されます。

プルトニウム-239半減期

放射能では、半減期は、半減期が半分に減少することを意味します。 プルトニウム239の半減期は24,200年である。

プルトニウム-239放射性崩壊

プルトニウム-239の核は不安定であり、それによって安定した段階に達するためにエネルギーを失う。 このプロセスは、放射性崩壊として知られています。 プルトニウム-239は、放射性崩壊によって約5.245MeVのエネルギーを放出する。プルトニウム-239崩壊方程式

次の式は、プルトニウム-239のアルファ分解を示しています。

94239pu→92235U+24he

ここでヘリウム核24heは原子番号2と質量番号4を持っています。 ここでのヘリウムはアルファ粒子を表します。 したがって、この式は次のように書くこともできます

94239Pu→92235U+α

プルトニウム-239崩壊連鎖

プルトニウム-239の崩壊過程は、娘核種としてウラン-235を生成します。 鉛207は、このアルファ崩壊鎖の末端で生成される安定な元素である。 プルトニウム-239→ウラン-235→トリウム-231→プロラクチニウム-231→アクチニウム-227→トリウム-227→ラジウム-233→ラドン-219→ポロニウム-215→鉛-211→ビスマス-211→タリウム-207→鉛-207

プルトニウム-239核分裂反応

プルトニウム-239は、高速または低速の中性子によって衝撃されると核分裂反応を起こします。 ゆっくりとした中性子がこの同位体に吸収されると、核分裂反応は二つ以上の中性子を生成する。 連続的な連鎖反応は、これらの結果として得られる中性子の一つが別のプルトニウム核を破壊する場合に開始されます。

プルトニウム-239を使用しています

純度の高いプルトニウム-239を大量に製造することができます。 その特性のために、それは原子力原子炉および核兵器の製造に広く使用されている。 Pu-239のさまざまな用途については、以下で説明します。

  • 取り外した核兵器や原子炉から集められたプルトニウム-239は、電気を生成するための重要なエネル ほぼ約10万キロワット時の電力は、Pu-239の一キログラムによって生成されます。
  • 商用原子力発電所で生産されるエネルギーのほぼ三分の一は、プルトニウム核分裂から来ています。 プルトニウム-239の核分裂反応は、それが生成されるのと同じ燃料棒に保持することができる。
  • Pu-239の小さな部分は、酸化プルトニウムと酸化ウランの組み合わせを含むMOX燃料または混合酸化物燃料を製造するために、新たに製造された核燃料に添加することができる。
  • プルトニウム-239は、核兵器の製造に使用される重要な核分裂性物質です。 爆縮システムはPu-239を使用して構築されています。

プルトニウム-239汚染と健康リスク

プルトニウム-239は危険な発癌性物質です。 過去50年間の多くの核実験のために、この物質のほぼ10,000キロが大気中に放出されています。 武器やその他の偶発的な放出からの放出は、多くの地域の汚染を引き起こしています。 Pu-239は大気で解放されるか、またはボディで吸収されたら追跡し、検出しにくいです。

動物では、この物質への高い曝露は気道疾患を引き起こし、寿命を低下させ、さらには癌を引き起こすことが見出されている。Pu-239の発癌性の効果はアルファ(α)放射から来ます。

Pu-239の発癌性の効果はアルファ(α)放射から来ます。

pu-239の発癌性の効果はアルファ(α)放射から来ます。

アルファ粒子はベータ粒子やガンマ粒子よりも重く、生体組織内で短い距離を移動しながら、近くの組織や細胞に繰り返し当たっています。

体内では、プルトニウム-239は主に肝臓、骨髄などの軟部組織、骨表面および他の非石灰化骨領域に沈着しています。

プルトニウム-239は主に軟部組織に沈着しています。

プルトニウム-239は主に軟部組織に沈着しています。

プルトニウム-239のガンマ線は弱いため、ガンマ線の影響を引き起こすには大量のこの物質が必要です。人体におけるPu-239の影響

材料の誤飲は、それに関連するリスクと同様に非常に低い。

人体におけるPu-239の影響

材料の誤飲は、それに関連するリスクと同様に非常に低い。 この物質からの主な健康上の危険は、気管支および肺の組織に損傷を与える可能性のあるこの物質を吸入することから生じる。 それはまた、誤って擦り傷や切り傷を介して血流に吸収される可能性があります。 Pu-239の堆積物は、最終的には長期的には癌を引き起こす可能性があります。体内のこの物質の半減期は、それがどこに沈着するかによって異なります。

人間の肝臓では、それは20年の半減期を有し、骨では約50年である。プルトニウムのすべての同位体の中で、プルトニウム-239が最も広く使用されているものです。

プルトニウムの同位体の中で、プルトニウム-239が最も広く使用されているものです。 すべての放射性物質の中で最も発がん性があると考えられていますが、原子炉や発電で広く使用されています。

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