V pátek 26. dubna 2024 úderem 22 hodiny začíná naše nová
a opravdu velká série soutěží o nejlepší webovou stránku !!
Proto neváhejte a začněte hned zítra soutěžit o lákavé ceny !!

Transurany

Z Multimediaexpo.cz

(Rozdíly mezi verzemi)
m (Nahrazení textu „</math>“ textem „\)</big>“)
(+ Aktualizace)
 
Řádka 1: Řádka 1:
-
'''Transurany''' jsou prvky, které následují v [[periodická tabulka|Mendělejevově periodické soustavě]] za [[uran (prvek)|uranem]].
+
'''Transurany''' jsou prvky, které následují v [[periodická tabulka|Mendělejevově periodické soustavě]] za [[uran (prvek)|uranem]]. V přírodě se běžně nevyskytují, všechny se připravují uměle.  
-
V přírodě se běžně nevyskytují, všechny se připravují uměle. Lehčí transurany, jako je [[neptunium]], [[plutonium]],
+
 
-
[[americium]] a [[curium]], jsou produkovány v lehkovodních jaderných reaktorech. Mají poměrně dlouhé
+
Lehčí transurany, jako je [[neptunium]], [[plutonium]], [[americium]] a [[curium]], jsou produkovány v lehkovodních jaderných reaktorech. Mají&nbsp;poměrně dlouhé [[Poločas přeměny|poločasy rozpadu]] a můžeme je tedy extrahovat z vyhořelého jaderného paliva chemickou cestou.
-
[[poločas rozpadu|poločasy rozpadu]] a můžeme je tedy extrahovat z vyhořelého jaderného paliva chemickou cestou.
+
== Příprava transuranů ==
== Příprava transuranů ==
Výchozí materiál pro přípravu všech transuranů je <sup>238</sup>U, nejtěžší nuklid, který se vyskytuje v přírodě. Používají se dvě metody přípravy těžkých prvků:
Výchozí materiál pro přípravu všech transuranů je <sup>238</sup>U, nejtěžší nuklid, který se vyskytuje v přírodě. Používají se dvě metody přípravy těžkých prvků:
Řádka 8: Řádka 7:
** Záchyt neutronů v reaktoru s konstantním neutronovým proudem: množství připravených transuranů je limitováno konkurencí mezi procesem radioaktivního rozpadu a jaderného štěpení. Toto je jediný proces poskytující vážitelná množství trasuranů.
** Záchyt neutronů v reaktoru s konstantním neutronovým proudem: množství připravených transuranů je limitováno konkurencí mezi procesem radioaktivního rozpadu a jaderného štěpení. Toto je jediný proces poskytující vážitelná množství trasuranů.
** Neutronový záchyt v pulsním neutronovém proudu: Termonukleární explozí je produkován velmi intenzivní tok neutronů (10<sup>23</sup> - 10<sup>25</sup> neutronu.cm<sup>-3</sup>) po dobu 10<sup>-8</sup> až 10<sup>-6</sup> s. Během tohoto intenzivního neutronového bombardování vznikají izotopy uranu s vysokým přebytkem neutronů. Tato nestabilní jádra se násobnou emisí částic β<sup>-</sup> stabilizují za vzniku izotopů s dlouhým poločasem rozpadu, např.  
** Neutronový záchyt v pulsním neutronovém proudu: Termonukleární explozí je produkován velmi intenzivní tok neutronů (10<sup>23</sup> - 10<sup>25</sup> neutronu.cm<sup>-3</sup>) po dobu 10<sup>-8</sup> až 10<sup>-6</sup> s. Během tohoto intenzivního neutronového bombardování vznikají izotopy uranu s vysokým přebytkem neutronů. Tato nestabilní jádra se násobnou emisí částic β<sup>-</sup> stabilizují za vzniku izotopů s dlouhým poločasem rozpadu, např.  
-
<center><big>\(^{238}\mathrm{U}(\mathrm{n},\gamma)^{12}\quad^{250}\mathrm{U}\ \xrightarrow{6\beta^-}\ ^{250}\mathrm{Cf}\)</big></center>
+
: <big>\(^{238}\mathrm{U}(\mathrm{n},\gamma)^{12}\quad^{250}\mathrm{U}\ \xrightarrow{6\beta^-}\ ^{250}\mathrm{Cf}\)</big>
-
** Neutronový záchyt při hustotě toku neutronů 10<sup>20</sup> - 10<sup>28</sup> neutronu.cm<sup>-3</sup>. Tento proces probíhá ve hvězdách (r-proces).
+
* Neutronový záchyt při hustotě toku neutronů 10<sup>20</sup> - 10<sup>28</sup> neutronu.cm<sup>-3</sup>. Tento proces probíhá ve hvězdách (r-proces).
* Bombardování těžkých prvků urychlenými ionty, např.
* Bombardování těžkých prvků urychlenými ionty, např.
-
<center><big>\(\begin{array}{lcl}
+
: <big>\(\begin{array}{lcl}_{\ 92}^{238}\mathrm{U}(\mathrm{d,2n})  & _{\ 93}^{238}\mathrm{Np},\\_{\ 94}^{244}\mathrm{Pu}(\alpha,\mathrm{p}) &  _{\ 95}^{247}\mathrm{Am}\end{array}\)</big>
-
_{\ 92}^{238}\mathrm{U}(\mathrm{d,2n})     & _{\ 93}^{238}\mathrm{Np},\\
+
-
_{\ 94}^{244}\mathrm{Pu}(\alpha,\mathrm{p}) &  _{\ 95}^{247}\mathrm{Am}
+
-
\end{array}\)</big></center>
+
Bombardováním lehkými částicemi (deuterony, α částice) získáme prvky s atomovým číslem vyšším o jednu až dvě jednotky,
Bombardováním lehkými částicemi (deuterony, α částice) získáme prvky s atomovým číslem vyšším o jednu až dvě jednotky,
pokud ale použijeme těžší ionty, např. <sup>12</sup>C nebo <sup>16</sup>O můžeme získat prvky s protonovým číslem vyšším
pokud ale použijeme těžší ionty, např. <sup>12</sup>C nebo <sup>16</sup>O můžeme získat prvky s protonovým číslem vyšším
Řádka 24: Řádka 20:
* [[Curium]]
* [[Curium]]
* [[Berkelium]]
* [[Berkelium]]
-
* [[Californium]]
+
* [[Kalifornium]]
* [[Einsteinium]]
* [[Einsteinium]]
* [[Fermium]]
* [[Fermium]]
Řádka 43: Řádka 39:
* [[Ununpentium]]
* [[Ununpentium]]
* [[Ununhexium]]
* [[Ununhexium]]
-
{{Článek z Wikipedie}} [[Kategorie:Chemické prvky]]
+
 
 +
 
 +
{{Článek z Wikipedie}}
 +
[[Kategorie:Chemické prvky]]

Aktuální verze z 31. 8. 2022, 10:11

Transurany jsou prvky, které následují v Mendělejevově periodické soustavě za uranem. V přírodě se běžně nevyskytují, všechny se připravují uměle.

Lehčí transurany, jako je neptunium, plutonium, americium a curium, jsou produkovány v lehkovodních jaderných reaktorech. Mají poměrně dlouhé poločasy rozpadu a můžeme je tedy extrahovat z vyhořelého jaderného paliva chemickou cestou.

Příprava transuranů

Výchozí materiál pro přípravu všech transuranů je 238U, nejtěžší nuklid, který se vyskytuje v přírodě. Používají se dvě metody přípravy těžkých prvků:

  • Záchyt několika neutronů a následný β- rozpad vzniklého isotopu. Existují tři možnosti provedení:
    • Záchyt neutronů v reaktoru s konstantním neutronovým proudem: množství připravených transuranů je limitováno konkurencí mezi procesem radioaktivního rozpadu a jaderného štěpení. Toto je jediný proces poskytující vážitelná množství trasuranů.
    • Neutronový záchyt v pulsním neutronovém proudu: Termonukleární explozí je produkován velmi intenzivní tok neutronů (1023 - 1025 neutronu.cm-3) po dobu 10-8 až 10-6 s. Během tohoto intenzivního neutronového bombardování vznikají izotopy uranu s vysokým přebytkem neutronů. Tato nestabilní jádra se násobnou emisí částic β- stabilizují za vzniku izotopů s dlouhým poločasem rozpadu, např.
\(^{238}\mathrm{U}(\mathrm{n},\gamma)^{12}\quad^{250}\mathrm{U}\ \xrightarrow{6\beta^-}\ ^{250}\mathrm{Cf}\)
  • Neutronový záchyt při hustotě toku neutronů 1020 - 1028 neutronu.cm-3. Tento proces probíhá ve hvězdách (r-proces).
  • Bombardování těžkých prvků urychlenými ionty, např.
\(\begin{array}{lcl}_{\ 92}^{238}\mathrm{U}(\mathrm{d,2n}) & _{\ 93}^{238}\mathrm{Np},\\_{\ 94}^{244}\mathrm{Pu}(\alpha,\mathrm{p}) & _{\ 95}^{247}\mathrm{Am}\end{array}\)

Bombardováním lehkými částicemi (deuterony, α částice) získáme prvky s atomovým číslem vyšším o jednu až dvě jednotky, pokud ale použijeme těžší ionty, např. 12C nebo 16O můžeme získat prvky s protonovým číslem vyšším o šest až deset jednotek oproti výchozímu jádru.

Seznam transuranů