plütonyum-244 - Plutonium-244

Plütonyum-244,  244 Pu
Genel
Sembol 244 Pu
İsimler plütonyum-244, Pu-244
protonlar 94
nötronlar 150
nüklid verileri
Doğal bolluk iz
Yarım hayat 8×10 7 yıl
ana izotoplar 248 Cm  (α)
244 Np  ( β )
çürüme ürünleri 240 U
izotop kütlesi 244.0642044 u
Çevirmek 0+
Çürüme modları
çürüme modu Bozunma enerjisi ( MeV )
a (%99.879)  
SF (%0.121)  
Plütonyum izotopları
Tam nüklid tablosu

Plütonyum-244 ( 244 Pu) bir olan izotop ait plütonyum bir sahiptir yarılanma ömrü 80 milyon yıl. Bu, plütonyumun diğer izotoplarının herhangi birinden daha uzundur ve doğal olarak bol bulunan üç aktinit izotopu dışında diğer herhangi bir aktinit izotopundan daha uzundur : uranyum-235 (704 milyon yıl), uranyum-238 (4.468 milyar yıl) ve toryum-232 (14.05). milyar yıl). Çalışmalar çelişkili olsa da, plütonyum-244'ün bozunmasının matematiği göz önüne alındığında, Dünya'nın bileşiminde hala son derece küçük bir miktarın mevcut olması gerekir, bu da onu dünyanın en kısa ömürlü (veya belki de ikinci en kısa ömürlü) olarak kanıtlanmamış olsa da muhtemel bir aday haline getirir. ilkel unsurlar .

1970'lerin başlarında başlayan doğru ölçümler, ilkel plütonyum-244'ü tespit etti ve onu en kısa ömürlü ilkel nüklid yaptı. Miktarı 244 pre, Pu Güneş bulutsu (4.57 x 10 9  yıl önce)% 0.8 olarak tahmin edilmiştir miktarı 238 U olarak Earth yaşı 57 yarı-ömürleri yaklaşık 244 Pu, plütonyum miktarı -244 sol çok küçük olmalıdır; Hoffman ve ark. Nadir toprak minerali bastnasit içindeki içeriğini c 244  = 1.0×10 −18  g/g olarak tahmin etti , bu da yerkabuğundaki 3 × 10 −25 g/g kadar düşük içeriğe (yani toplam plütonyum kütlesi) karşılık geldi. -244, yerkabuğunda yaklaşık 9 g'dır). Plütonyum-244, uranyum cevherlerinin düşük nötron aktiviteli ortamında (aşağıya bakınız) doğal nötron yakalamasıyla kolayca üretilemediğinden , varlığı, süpernovalarda r-proses nükleosentezi ile yaratılmasından başka herhangi bir yolla makul bir şekilde açıklanamaz . Bu nedenle Plütonyum-244, henüz tespit edilen veya teorik olarak tahmin edilen en kısa ömürlü ikinci ve en ağır ilkel izotop olmalıdır .

Bir Japon petrol arama şirketi tarafından Pasifik Okyanusu'ndaki kayalarda 244 Pu (son 10 milyon yıl içinde Dünya'ya gelen) eser miktarda bulundu.

İlkel 244 Pu'nun 1971'deki tespiti, hızlandırıcı kütle spektrometrisi yöntemi kullanılarak yapılan son, daha hassas ölçümlerle doğrulanmadı . Bu çalışmada, bastnasit numunelerinde ( ilk çalışmadakiyle aynı madenden alınan) plütonyum-244 izine rastlanmamıştır, bu nedenle 244 Pu içeriği üzerinde yalnızca bir üst sınır elde edilmiştir: c 244 < 0.15×10 − 18 g/g, örneğin gramı başına 370 (veya daha az) atomdur, Hoffman ve diğerleri tarafından ölçülen bolluktan en az 7 kat daha düşüktür .

Canlı yıldızlararası plütonyum-244, deniz çökellerindeki göktaşı tozunda tespit edildi, ancak tespit edilen seviyeler, yıldızlararası ortamdan düşen düşüşün mevcut modellemesinden beklenenden çok daha düşük . Bununla birlikte, ilkel bir nüklid olmak için - Güneş'in yörüngesindeki amalgamı oluşturan ve nihayetinde Dünya ile birleşen - plütonyum-244'ün, güneş bulutsularının bir kısmını içermesi gerektiğini hatırlamak önemlidir. güneş dışı göktaşı tozu ile doldurulur. Plütonyum-244'ün meteoritik bileşimde kanıt olmaksızın mevcudiyeti, meteorun güneş sisteminin oluşum diskinden kaynaklandığına dair kanıt olmaksızın , Pu-244'ün başka bir gezegende ekstrasolar bir meteor içermesi durumunda, bu diskin bir parçası olacak kadar bol olduğu hipotezini desteklemektedir. yerçekimi destekli sistem, ancak böyle bir meteor hipotezi kanıtlayamaz. Sadece Pu-244'ün Dünya'nın bileşimindeki olası keşfi bunu yapabilirdi.

Aksine plütonyum-238 , plütonyum-239 , plütonyum-240 , plütonyum-241 ve plütonyum-242 , plütonyum 244 miktarda üretilmediği nükleer yakıt ayrıca, çünkü nötron yakalama plütonyum-242 üzerindeki plütonyum 243 üretir kısa bir yarı ömür (5 saat) ve hızlı bir şekilde beta bozunması , çok yüksek nötron akışı ortamlarında nötronları daha fazla yakalama fırsatı bulamadan önce americium-243'e dönüşür . Teoride, bir nükleer silah patlaması , böyle bir silahın nükleer serpintisine atanabilecek hızlı ardışık nötron yakalama yoluyla bir miktar plütonyum-244 üretebilir . Bununla birlikte, bugüne kadar, tanımlanacak yeterli miktarda böyle bir plütonyum veya uranyum dönüşümü bulunamadı, özellikle nükleer mühimmatın yüzey veya atmosferik düzeyde test edilmesi göz önüne alındığında, şimdiye kadar böyle bir uygulama kabiliyetine sahip olan sadece iki dünya gücü tarafından kaçınıldı. 1963 Kısmi Nükleer Test Yasağı Antlaşması'nda karşılıklı anlaşma ile testler .

Referanslar