الفرق الرئيسي بين النظائر الانشطارية والنظائر الخصبة هو أن النظائر الانشطارية هي مادة يمكن أن تخضع لتفاعل انشطار ، في حين أن النظائر الخصبة هي مادة يمكن تحويلها إلى نظير انشطاري.
يندرج المصطلحان النظير الانشطاري والنظير الخصيب ضمن فئة الكيمياء النووية. يحددون نوعين مختلفين من الذرات التي لها أعداد مختلفة من النيوترونات مع نفس عدد البروتونات في نواتها (النظائر) المشعة. هناك نوعان رئيسيان من التفاعلات النووية مثل تفاعل الانشطار وتفاعل الاندماج. هذه النظائر الانشطارية والنظائر الخصبة مفيدة فيما يتعلق بتفاعلات الانشطار.
ما هي النظائر الانشطارية؟
النظائر الانشطارية هي ذرات يمكن أن تخضع لتفاعلات انشطار. وتسمى هذه أيضًا بالمواد القابلة للانشطار. تشمل بعض المواد الانشطارية المعروفة اليورانيوم 235 والبلوتونيوم 239 واليورانيوم 233. ومع ذلك ، من بين هذه الأنواع الثلاثة ، يوجد اليورانيوم 235 فقط بشكل طبيعي في حين أن النوعين الآخرين هما نوعان كيميائيان اصطناعيان يتكونان من اليورانيوم 238 والثوريوم -232 على التوالي.
الشكل 01: نظير البلوتونيوم
U-235 هو نظير للعنصر الكيميائي اليورانيوم ، والذي يتكون من 92 بروتون و 143 نيوترون في نواته. يُعطى الرمز الكيميائي لليورانيوم على النحو التالي:23592U. تبلغ نسبة الوفرة الطبيعية من اليورانيوم 235 حوالي 0.72٪. كتلة هذا النظير حوالي 235.043 وحدة دولية.
البلوتونيوم عنصر كيميائي اصطناعي له العدد الذري 94 والرمز Pu. في الجدول الدوري للعناصر ، يمكن العثور على البلوتونيوم في سلسلة الأكتينيد بين عناصر كتلة f. في درجة حرارة الغرفة وضغطها ، تكون في الحالة الصلبة. يمكن إعطاء تكوين الإلكترون لهذا العنصر كـ [Rn] 5f67s2لذلك ، يحتوي على ستة إلكترونات في مدار f.
ما هي النظائر الخصبة؟
النظائر المخصبة هي ذرات يمكن أن تتحول إلى نظائر انشطارية. لا يمكن أن تخضع هذه النظائر الخصبة للانشطار لأن لديها نيوترونات ذات طاقة منخفضة. لا يمكن أن تخضع للانشطار إلا بتحويل نفسها إلى نظائر انشطارية. بعض الأمثلة الشائعة لنظائر الخصوبة الطبيعية تشمل Thorium-232 و Uranium-238. هذان هما النظائر الخصبة الوحيدة التي تحدث بشكل طبيعي.
الشكل 02: تحويل النظائر الخصبة إلى نظائر انشطارية
يتم تحويل النظائر الخصبة إلى نظائر انشطارية من خلال تشعيع النظائر داخل المفاعلات النووية. هنا ، يتم دمج النيوترونات مع هذه النظائر لجعلها قابلة للانشطار. بعد هذا التحويل ، يمكن أن تخضع المواد الانشطارية المشكلة حديثًا للاضمحلال الإشعاعي. عندما يتم تحويل الثوريوم -232 واليورانيوم -238 إلى نظائر انشطارية ، تصبح هذه النظائر البلوتونيوم 239 واليورانيوم -233 على التوالي.
ما هو الفرق بين النظائر الانشطارية والنظائر الخصبة؟
الفرق الرئيسي بين النظائر الانشطارية والنظائر الخصبة هو أن النظائر الانشطارية هي مادة يمكن أن تخضع لتفاعل انشطار ، في حين أن النظير الخصيب هو مادة يمكن تحويلها إلى نظير انشطاري. علاوة على ذلك ، يمكن أن تخضع النظائر الانشطارية لتفاعلات انشطار مباشرة ، بينما لا يمكن أن تخضع النظائر المخصبة للانشطار مباشرة.يعتبر اليورانيوم 235 ، والبلوتونيوم 239 ، واليورانيوم -233 أمثلة على النظائر الانشطارية بينما الثوريوم -232 واليورانيوم 238 هما مثالان على النظائر الخصبة.
الجدول التالي يلخص الفرق بين النظائر الانشطارية والنظائر الخصبة.
ملخص - الانشطار مقابل النظائر الخصبة
المصطلحات النظائر الانشطارية والنظائر الخصبة تستخدم بشكل رئيسي في الكيمياء النووية. الفرق الرئيسي بين النظائر الانشطارية والخصوبة هو أن النظائر الانشطارية هي مادة يمكن أن تخضع لتفاعل انشطار ، في حين أن النظير الخصب هو مادة يمكن تحويلها إلى نظير انشطاري.
