Plutonium-241
Artikel ini membutuhkan rujukan tambahan agar kualitasnya dapat dipastikan. (Juni 2022) |
Plutonium-241 (241Pu atau Pu-241) adalah sebuah isotop plutonium yang terbentuk ketika plutonium-240 menangkap sebuah neutron. Seperti beberapa isotop plutonium lainnya (terutama 239Pu), 241Pu bersifat fisil, dengan penampang serapan neutron sekitar sepertiga kali lebih besar daripada 239Pu, dan kemungkinan fisi yang serupa pada penyerapan neutron, sekitar 73%. Dalam kasus non-fisi, penangkapan neutron menghasilkan plutonium-242. Secara umum, isotop dengan jumlah neutron ganjil lebih cenderung menyerap neutron, dan lebih mungkin mengalami fisi pada penyerapan neutron, daripada isotop dengan jumlah neutron genap.
| Umum | |
|---|---|
| Simbol | 241Pu |
| Nama | plutonium-241, Pu-241 |
| Proton (Z) | 94 |
| Neutron (N) | 147 |
| Data nuklida | |
| Kelimpahan alam | 0 (Artifisial) |
| Waktu paruh (t1/2) | 14 tahun |
| Produk peluruhan | 241Am |
| Massa isotop | 241,057 u |
| Mode peluruhan | |
| Mode peluruhan | Energi peluruhan (MeV) |
| Peluruhan beta | 0,0208 [1] |
| Isotop plutonium Tabel nuklida lengkap | |
Peluruhan menjadi amerisium
suntingAktinida dan produk fisi menurut waktu paruh
| ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Aktinida[2] menurut rantai peluruhan | Rentang waktu paruh (a) |
Produk fisi 235U menurut hasil[3] | ||||||
| 4n | 4n 1 | 4n 2 | 4n 3 | 4,5–7% | 0,04–1,25% | <0,001% | ||
| 228Ra№ | 4–6 a | 155Euþ | ||||||
| 244Cmƒ | 241Puƒ | 250Cf | 227Ac№ | 10–29 a | 90Sr | 85Kr | 113mCdþ | |
| 232Uƒ | 238Puƒ | 243Cmƒ | 29–97 a | 137Cs | 151Smþ | 121mSn | ||
| 248Bk[4] | 249Cfƒ | 242mAmƒ | 141–351 a |
Tidak ada produk fisi yang memiliki waktu paruh dalam rentang 100 a–210 ka ... | ||||
| 241Amƒ | 251Cfƒ[5] | 430–900 a | ||||||
| 226Ra№ | 247Bk | 1,3–1,6 ka | ||||||
| 240Pu | 229Th | 246Cmƒ | 243Amƒ | 4,7–7,4 ka | ||||
| 245Cmƒ | 250Cm | 8,3–8,5 ka | ||||||
| 239Puƒ | 24,1 ka | |||||||
| 230Th№ | 231Pa№ | 32–76 ka | ||||||
| 236Npƒ | 233Uƒ | 234U№ | 150–250 ka | 99Tc₡ | 126Sn | |||
| 248Cm | 242Pu | 327–375 ka | 79Se₡ | |||||
| 1,53 Ma | 93Zr | |||||||
| 237Npƒ | 2,1–6,5 Ma | 135Cs₡ | 107Pd | |||||
| 236U | 247Cmƒ | 15–24 Ma | 129I₡ | |||||
| 244Pu | 80 Ma |
... maupun lebih dari 15,7 Ma[6] | ||||||
| 232Th№ | 238U№ | 235Uƒ№ | 0,7–14,1 Ga | |||||
| ||||||||
241Pu memiliki waktu paruh 14 tahun, sesuai dengan peluruhan sekitar 5% dari inti 241Pu selama periode satu tahun. Semakin lama bahan bakar nuklir bekas menunggu sebelum diproses ulang, semakin banyak 241Pu yang meluruh menjadi amerisium-241, yang bersifat nonfisil (meskipun dapat dibelah oleh fast neutrons) dan pemancar alfa dengan waktu paruh 432 tahun; 241Am adalah penyumbang utama radioaktivitas limbah nuklir dalam skala ratusan atau ribuan tahun.
Amerisium memiliki valensi lebih rendah dan elektronegativitas lebih rendah daripada, plutonium, neptunium atau uranium, sehingga dalam sebagian besar pemrosesan ulang nuklir, Am cenderung tidak berfraksinasi dengan U, Np, atau Pu, tetapi dengan produk fisi basa: lantanida, stronsium, sesium, barium, itrium, dan karena itu tidak didaur ulang menjadi bahan bakar nuklir kecuali jika ada upaya khusus yang dilakukan.
Dalam reaktor termal, 241Am menangkap sebuah neutron untuk menjadi amerisium-242, yang dengan cepat berubah menjadi kurium-242 (atau, 17,3% dari total waktu, menjadi 242Pu) melalui peluruhan beta. Baik 242Cm maupun 242Pu jauh lebih kecil kemungkinannya untuk menyerap neutron, dan bahkan lebih kecil kemungkinannya untuk membelah; namun, 242Cm berumur pendek (waktu paruh 160 hari) dan hampir selalu mengalami peluruhan alfa menjadi 238Pu daripada menangkap neutron lain. Singkatnya, 241Am perlu menyerap dua neutron sebelum kembali menjadi isotop fisil.
Lihat pula
suntingReferensi
sunting- ^ Table de Radionucleides Pu-241, Laboratoire National Henri Becquerel
- ^ Ditambah radium (unsur 88). Meskipun sebenarnya radium adalah sub-aktinida, ia segera mendahului aktinium (89) dan mengikuti celah ketidakstabilan tiga unsur setelah polonium (84) di mana tidak ada nuklida yang memiliki waktu paruh setidaknya empat tahun (nuklida yang berumur paling panjang di celah tersebut adalah radon-222 dengan waktu paruh kurang dari empat hari). Isotop radium yang paling lama hidup memiliki waktu paruh 1.600 tahun, sehingga layak untuk dimasukkan ke dalam unsur di sini.
- ^ Khususnya dari fisi neutron termal uranium-235, misalnya dalam reaktor nuklir biasa.
- ^ Milsted, J.; Friedman, A. M.; Stevens, C. M. (1965). "The alpha half-life of berkelium-247; a new long-lived isomer of berkelium-248". Nuclear Physics. 71 (2): 299. Bibcode:1965NucPh..71..299M. doi:10.1016/0029-5582(65)90719-4.
"Analisis isotop mengungkapkan spesies bermassa 248 dalam kelimpahan konstan dalam tiga sampel yang dianalisis selama periode sekitar 10 bulan. Ini dianggap berasal dari isomer 248Bk dengan waktu paruh lebih besar dari 9 [tahun]. Tidak ada pertumbuhan 248Cf yang terdeteksi, dan batas bawah untuk waktu paruh β− dapat ditetapkan sekitar 104 [tahun]. Tidak ada aktivitas alfa yang disebabkan oleh isomer baru yang terdeteksi; waktu paruh alfa mungkin lebih besar dari 300 [tahun]." - ^ Ini adalah nuklida terberat dengan waktu paruh setidaknya empat tahun sebelum "lautan ketidakstabilan".
- ^ Tidak termasuk nuklida yang "stabil secara klasik" dengan waktu paruh secara signifikan melebihi 232Th; misalnya, 113mCd memiliki waktu paruh hanya empat belas tahun, 113Cd hampir delapan kuadriliun tahun.