Uran 235 kontra uran 238
Uran jest pierwiastkiem ciężkim występującym w jądrze Ziemi. Jego reaktywność jądrowa jest głównym powodem podgrzewania jądra Ziemi i prowadzi do zjawisk takich jak dryf kontynentalny. W obecnych zastosowaniach uran jest używany w reaktorach jądrowych i broni wojskowej. Wspólne dwa izotopy uranu to U-235 i U-238. Te izotopy wykazują podobną chemię, ale różnią się właściwościami fizycznymi i reaktywnością jądrową.
Uran-235
Uran 235 jest drugim najpowszechniejszym izotopem i stanowi prawie 0,7% zawartości uranu na Ziemi. Jej jądro zawiera 92 protony i 143 neutrony: o 3 neutrony mniej niż U-238, co czyni go nieco lżejszym. Jego okres półtrwania (czas potrzebny do połowy oryginalnej próbki przez rozpad jądrowy) wynosi prawie 704 miliony lat, co wskazuje na szybszą reaktywność jądrową w wyniku rozpadu alfa niż jego odpowiednik. Uran 235 łatwo ulega rozszczepieniu (pozyskując neutron i rozszczepiając jądro na dwa). Daje mu to możliwość inicjowania łańcuchowych reakcji rozszczepienia jądra.
Uran-238
Uran-238 to najobficiej występujący izotop stanowiący około 99,3% zawartości uranu na Ziemi. „238” wskazuje, że jądro zawiera 92 protony i 146 neutronów, co łącznie daje masę 238. Jego okres półtrwania wynosi około 4,5 miliarda lat, co wskazuje na bardzo wolną aktywność jądrową. Reakcja rozszczepienia jądrowego jest wolniejsza w U-238. Jest jednak w stanie wychwycić neutron, przeprowadzić 2 rozpady beta i stać się plutonem-239, który może łatwo ulec rozszczepieniu.
Jaka jest różnica między uranem-235 a uranem-238?
• Uran-235 ma 143 neutrony, a uran-238 ma 146 neutronów.
• Uran-235 jest nieco lżejszy niż Uran-238.
• Uran-235 jest mniej obfity w porównaniu do uranu-238.
• Uran-235 ma krótszy okres półtrwania niż uran-238; dlatego rozszczepienie i rozpad alfa są korzystniejsze w przypadku uranu-235 w porównaniu z uranem-238.
• Biorąc pod uwagę reaktywność jądrową oryginalnych materiałów, uran-235 jest wysoce reaktywny niż uran-238.
• W zależności od reaktywności jądrowej, uran-235 może być używany bezpośrednio jako paliwo jądrowe, ale uran-238 może być użyty tylko poprzez konwersję do plutonu.
• Uran-235 jest uważany za „niepłodny”, a uran-238 za „płodny”, ponieważ można go przekształcić w pluton, inną substancję radioaktywną.
• Uran-235 może zainicjować łańcuchową reakcję rozszczepienia, ale Uran-238 nie.
