鈈燃料

易裂變核素可作為反應堆的核燃料

鈈燃料是反應堆的核燃料,在熱中子堆中鈈吸收中子后經裂變產生的中子,是劇毒物質,特點是裂變速度快,臨界質量小,主要用於生產易裂變材料或其他材料,或用來進行工業規模輻照

基本介紹


239Pu在自然界中不存在,它是通過如下的核反應在反應堆中製造的:在系統中的鈈達到臨界質量時發生裂變鏈式反應,引起強烈的γ輻射和中子輻射。鈈是劇毒物質,操作應在專門的防護設備中進行。

內容簡介


鈈-239

裂變速度快,臨界質量小,要用三米厚的水泥才能擋住核輻射。有些核性能比鈾-235(235U)好,是核武器重要的核裝料。但是它的毒性大,生產成本高,要建造複雜的生產堆和后處理廠,才能實現工業化生產。它是通過反應堆中產生的慢中子轟擊鈾-238人工生產的。中子來源於用於天然鈾作成的元件中的鈾-235。鈾-235裂變中子產額為2-3個,這些中子經慢化後會再次引起鈾-235裂變。維持這種裂變反應只需一個次級中子就夠了,其餘的除被慢化劑等吸收掉的外,即可使天然鈾的鈾-238轉化為鈈-239了。所以,生產堆中的核燃料元件,既是燃料,又是生產鈈-239的原料。鈈-239是從乏燃料元件中分離出來的。實際上,生產堆的作用,就是燒掉一部分天然鈾中的鈾-235來換取鈈-239,平均燒掉一個鈾-235原子,得到0.8個鈈-239原子。

元素半衰期

鈈-239半衰期為2.41萬年,常被用作製造核子武器。

主要用途


主要用於生產易裂變材料或其他材料,或用來進行工業規模輻照。它包括產鈈堆、產氚堆和產鈈產氚兩用堆、同位素生產堆及大規模輻照堆。如果不是特別指明,通常是指產鈈堆。我國第一座生產堆建在酒泉原子能聯合企業內,它是依靠我國自己的力量建設成功的,1966年底該堆投入穩定運行。
利用能自持進行核裂變聚變反應釋放的能量,產生爆炸作用,並具有大規模殺傷破壞效應的武器的總稱。其中主要利用鈾235(厬U) 或鈈239(厱Pu)等重原子核的裂變鏈式反應原理製成的裂變武器,通常稱為原子彈;主要利用重氫(娝H,氘)或超重氫(婤H,氚)等輕原子核的熱核反應原理製成的熱核武器聚變武器,通常稱為氫彈