Ključna razlika med cepljivimi in plodnimi izotopi je, da so cepljivi izotopi material, ki je lahko podvržen cepitveni reakciji, medtem ko je plodni izotop material, ki ga je mogoče pretvoriti v cepljivi izotop.
Izraza cepljivi izotop in plodni izotop spadata v kategorijo jedrske kemije. definirajo dve različni vrsti atomov, ki imata različno število nevtronov z enakim številom protonov v svojih jedrih (izotopih), ki so radioaktivni. Obstajata dve glavni vrsti jedrskih reakcij, kot sta fisijska reakcija in fuzijska reakcija. Ti cepljivi izotopi in plodni izotopi so uporabni pri cepitvenih reakcijah.
Kaj so cepljivi izotopi?
Cepljivi izotopi so atomi, ki so lahko podvrženi reakcijam cepitve. Imenujejo se tudi kot cepljivi materiali. Nekateri dobro znani cepljivi materiali vključujejo uran-235, plutonij-239 in uran-233. Vendar se med temi tremi vrstami le uran-235 pojavlja naravno, medtem ko sta drugi dve sintetični kemični vrsti, ki nastaneta iz urana-238 oziroma torija-232.
Slika 01: Izotop plutonija
U-235 je izotop kemijskega elementa urana, ki je sestavljen iz 92 protonov in 143 nevtronov v svojem jedru. Kemijski simbol za uran je 23592U. Naravna številčnost U-235 je približno 0,72 %. Masa tega izotopa je približno 235.043 amu.
Plutonij je umetni kemični element z atomsko številko 94 in simbolom Pu. V periodnem sistemu elementov je plutonij v vrsti aktinidov med f blok elementi. Pri sobni temperaturi in tlaku je v trdnem stanju. Elektronsko konfiguracijo tega elementa lahko podamo kot [Rn]5f67s2 Zato ima šest elektronov v orbitali f.
Kaj so plodni izotopi?
Plodni izotopi so atomi, ki se lahko pretvorijo v cepljive izotope. Ti plodni izotopi se sami ne morejo cepiti, ker imajo nevtrone z nizko energijo. Lahko se cepijo samo tako, da se pretvorijo v cepljive izotope. Nekateri pogosti primeri naravno prisotnih plodnih izotopov vključujejo torij-232 in uran-238. Ta dva sta edina naravno prisotna plodna izotopa.
Slika 02: Pretvorba plodnih izotopov v cepljive izotope
Pretvorba plodnih izotopov v cepljive izotope poteka z obsevanjem izotopov v jedrskih reaktorjih. Tu se nevtroni združijo s temi izotopi, da postanejo cepljivi. Po tej pretvorbi lahko na novo nastali cepljivi material radioaktivno razpade. Ko se torij-232 in uran-238 pretvorita v cepljive izotope, ti izotopi postanejo plutonij-239 oziroma uran-233.
Kakšna je razlika med cepljivimi in plodnimi izotopi?
Ključna razlika med cepljivimi in plodnimi izotopi je, da so cepljivi izotopi material, ki je lahko podvržen cepitveni reakciji, medtem ko je plodni izotop material, ki ga je mogoče pretvoriti v cepljivi izotop. Poleg tega so lahko cepljivi izotopi neposredno podvrženi cepitvenim reakcijam, medtem ko se plodni izotopi ne morejo neposredno cepiti. Uran-235, plutonij-239 in uran-233 so primeri cepljivih izotopov, medtem ko sta torij-232 in uran-238 primera plodnih izotopov.
Naslednja tabela povzema razlike med cepljivimi in plodnimi izotopi.
Povzetek – cepljivi v primerjavi s plodnimi izotopi
Izraza cepljivi izotop in plodni izotop se uporabljata predvsem v jedrski kemiji. Ključna razlika med cepljivimi in plodnimi izotopi je, da so cepljivi izotopi material, ki je lahko podvržen cepitveni reakciji, medtem ko je plodni izotop material, ki ga je mogoče pretvoriti v cepljivi izotop.
