Diferența cheie dintre izotopii fisionali și cei fertili este că izotopii fisionali sunt materiale care pot suferi o reacție de fisiune, în timp ce izotopii fertili sunt un material care poate fi transformat într-un izotop fisionabil.
Termenii izotop fisionabil și izotop fertil intră în categoria chimiei nucleare. ei definesc două tipuri diferite de atomi care au un număr diferit de neutroni cu același număr de protoni în nucleele lor (izotopi) care sunt radioactivi. Există două tipuri majore de reacții nucleare: reacția de fisiune și reacția de fuziune. Acești izotopi fisionali și izotopi fertili sunt utili în ceea ce privește reacțiile de fisiune.
Ce sunt izotopii fisionali?
Izotopii fissibili sunt atomi care pot suferi reacții de fisiune. Acestea sunt denumite și materiale fisionabile. Unele materiale fisionabile bine-cunoscute includ uraniu-235, plutoniu-239 și uraniu-233. Cu toate acestea, dintre aceste trei specii, doar uraniul-235 apare în mod natural, în timp ce celel alte două sunt specii chimice sintetice formate din uraniu-238 și, respectiv, toriu-232.
Figura 01: Izotop de plutoniu
U-235 este un izotop al elementului chimic Uraniu, care este compus din 92 de protoni și 143 de neutroni în nucleul său. Simbolul chimic pentru uraniu este dat ca 23592U. Abundența naturală a U-235 este de aproximativ 0,72%. Masa acestui izotop este de aproximativ 235,043 amu.
Plutoniul este un element chimic artificial care are numărul atomic 94 și simbolul Pu. În tabelul periodic al elementelor, plutoniul poate fi găsit în seria actinidelor printre elementele f bloc. La temperatura și presiunea camerei, este în stare solidă. Configurația electronică a acestui element poate fi dată ca [Rn]5f67s2 Prin urmare, are șase electroni în orbitalul f.
Ce sunt izotopii fertili?
Izotopii fertili sunt atomi care se pot transforma în izotopi fisionali. Acești izotopi fertili nu pot suferi fisiune, deoarece au neutroni cu energie scăzută. Ei pot suferi fisiune numai prin transformarea ei înșiși în izotopi fisionali. Câteva exemple obișnuite de izotopi fertili naturali includ Toriu-232 și Uraniu-238. Acești doi sunt singurii izotopi fertili naturali.
Figura 02: Conversia izotopilor fertili în izotopi fisionali
Conversia izotopilor fertili în izotopi fisionali se face prin iradierea izotopilor în interiorul reactoarelor nucleare. Aici, neutronii sunt combinați cu acești izotopi pentru a-i face fisionabili. După această conversie, materialul fisionabil nou format poate suferi dezintegrare radioactivă. Când Toriul-232 și Uraniul-238 sunt transformați în izotopi fisionali, acești izotopi devin Plutoniu-239 și, respectiv, Uraniu-233.
Care este diferența dintre izotopii fisionali și cei fertili?
Diferența cheie dintre izotopii fisionali și cei fertili este că izotopii fisionali sunt materiale care pot suferi o reacție de fisiune, în timp ce un izotop fertil este un material care poate fi transformat într-un izotop fisionabil. Mai mult, izotopii fisionali pot suferi direct reacții de fisiune, în timp ce izotopii fertili nu pot suferi direct fisiune. Uraniu-235, Plutoniu-239 și Uraniu-233 sunt exemple de izotopi fisionali, în timp ce Toriul-232 și Uraniu-238 sunt exemple de izotopi fertili.
Următorul tabel rezumă diferența dintre izotopii fisionali și cei fertili.
Rezumat – Izotopi fisionali vs fertili
Termenii izotop fisionabil și izotop fertil sunt folosiți în principal în chimia nucleară. Diferența cheie dintre izotopii fisionali și cei fertili este că izotopii fisionali sunt materiale care pot suferi o reacție de fisiune, în timp ce un izotop fertil este un material care poate fi transformat într-un izotop fisionabil.
