Η βασική διαφορά μεταξύ σχάσιμων και γόνιμων ισοτόπων είναι ότι τα σχάσιμα ισότοπα είναι υλικό που μπορεί να υποστεί αντίδραση σχάσης, ενώ το γόνιμο ισότοπο είναι ένα υλικό που μπορεί να μετατραπεί σε σχάσιμο ισότοπο.
Οι όροι σχάσιμο ισότοπο και γόνιμο ισότοπο ανήκουν στην κατηγορία της πυρηνικής χημείας. ορίζουν δύο διαφορετικούς τύπους ατόμων που έχουν διαφορετικούς αριθμούς νετρονίων με τον ίδιο αριθμό πρωτονίων στους πυρήνες τους (ισότοπα) που είναι ραδιενεργοί. Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι πυρηνικών αντιδράσεων, όπως η αντίδραση σχάσης και η αντίδραση σύντηξης. Αυτά τα σχάσιμα ισότοπα και τα γόνιμα ισότοπα είναι χρήσιμα για τις αντιδράσεις σχάσης.
Τι είναι τα σχάσιμα ισότοπα;
Τα σχάσιμα ισότοπα είναι άτομα που μπορούν να υποστούν αντιδράσεις σχάσης. Αυτά ονομάζονται επίσης ως σχάσιμα υλικά. Μερικά γνωστά σχάσιμα υλικά περιλαμβάνουν το Ουράνιο-235, το Πλουτώνιο-239 και το Ουράνιο-233. Ωστόσο, μεταξύ αυτών των τριών ειδών, μόνο το Ουράνιο-235 εμφανίζεται φυσικά ενώ τα άλλα δύο είναι συνθετικά χημικά είδη που σχηματίζονται από το Ουράνιο-238 και το Θόριο-232, αντίστοιχα.
Εικόνα 01: Ισότοπο πλουτωνίου
Το
U-235 είναι ένα ισότοπο του χημικού στοιχείου Ουράνιο, το οποίο αποτελείται από 92 πρωτόνια και 143 νετρόνια στον πυρήνα του. Το χημικό σύμβολο για το Ουράνιο δίνεται ως 23592U. Η φυσική αφθονία του U-235 είναι περίπου 0,72%. Η μάζα αυτού του ισοτόπου είναι περίπου 235,043 amu.
Το πλουτώνιο είναι ένα τεχνητό χημικό στοιχείο που έχει ατομικό αριθμό 94 και σύμβολο Pu. Στον περιοδικό πίνακα των στοιχείων, το πλουτώνιο μπορεί να βρεθεί στη σειρά ακτινιδών ανάμεσα στα στοιχεία μπλοκ f. Σε θερμοκρασία δωματίου και πίεση, βρίσκεται σε στερεή κατάσταση. Η διαμόρφωση ηλεκτρονίων αυτού του στοιχείου μπορεί να δοθεί ως [Rn]5f67s2 Επομένως, έχει έξι ηλεκτρόνια στο τροχιακό f.
Τι είναι τα γόνιμα ισότοπα;
Τα γόνιμα ισότοπα είναι άτομα που μπορούν να μετατραπούν σε σχάσιμα ισότοπα. Αυτά τα γόνιμα ισότοπα δεν μπορούν να υποστούν τα ίδια τη σχάση επειδή έχουν νετρόνια με χαμηλή ενέργεια. Μπορούν να υποστούν σχάση μόνο με τη μετατροπή τους σε σχάσιμα ισότοπα. Μερικά κοινά παραδείγματα φυσικών γόνιμων ισοτόπων περιλαμβάνουν το Θόριο-232 και το Ουράνιο-238. Αυτά τα δύο είναι τα μόνα γόνιμα ισότοπα που απαντώνται στη φύση.
Εικόνα 02: Μετατροπή γόνιμων ισοτόπων σε σχάσιμα ισότοπα
Η μετατροπή των γόνιμων ισοτόπων σε σχάσιμα ισότοπα γίνεται μέσω ακτινοβολίας ισοτόπων εντός πυρηνικών αντιδραστήρων. Εδώ, τα νετρόνια συνδυάζονται με αυτά τα ισότοπα για να τα κάνουν σχάσιμα. Μετά από αυτή τη μετατροπή, το νεοσχηματισμένο σχάσιμο υλικό μπορεί να υποστεί ραδιενεργό διάσπαση. Όταν το Θόριο-232 και το Ουράνιο-238 μετατρέπονται σε σχάσιμα ισότοπα, αυτά τα ισότοπα γίνονται Πλουτώνιο-239 και Ουράνιο-233, αντίστοιχα.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ σχάσιμων και γόνιμων ισοτόπων;
Η βασική διαφορά μεταξύ σχάσιμων και γόνιμων ισοτόπων είναι ότι τα σχάσιμα ισότοπα είναι υλικό που μπορεί να υποστεί αντίδραση σχάσης, ενώ ένα γόνιμο ισότοπο είναι ένα υλικό που μπορεί να μετατραπεί σε σχάσιμο ισότοπο. Επιπλέον, τα σχάσιμα ισότοπα μπορούν να υποστούν απευθείας αντιδράσεις σχάσης, ενώ τα γόνιμα ισότοπα δεν μπορούν να υποστούν απευθείας σχάση. Το Ουράνιο-235, το Πλουτώνιο-239 και το Ουράνιο-233 είναι παραδείγματα σχάσιμων ισοτόπων ενώ το Θόριο-232 και το Ουράνιο-238 είναι παραδείγματα γόνιμων ισοτόπων.
Ο παρακάτω πίνακας συνοψίζει τη διαφορά μεταξύ σχάσιμων και γόνιμων ισοτόπων.
Σύνοψη – Σχάσιμο εναντίον Γόνιμων Ισότοπων
Οι όροι σχάσιμο ισότοπο και γόνιμο ισότοπο χρησιμοποιούνται κυρίως στην πυρηνική χημεία. Η βασική διαφορά μεταξύ σχάσιμων και γόνιμων ισοτόπων είναι ότι τα σχάσιμα ισότοπα είναι υλικό που μπορεί να υποστεί αντίδραση σχάσης, ενώ ένα γόνιμο ισότοπο είναι ένα υλικό που μπορεί να μετατραπεί σε σχάσιμο ισότοπο.
