اليورانيوم 235 مقابل اليورانيوم 238
اليورانيوم عنصر فلزي ثقيل يتواجد بكثرة في قلب الأرض. تفاعلها النووي هو السبب الرئيسي لتسخين نواة الأرض وتؤدي إلى ظواهر مثل الانجراف القاري. في التطبيقات الحالية ، يستخدم اليورانيوم في المفاعلات النووية والأسلحة العسكرية. النظيران الشائعان لليورانيوم هما U-235 و U-238. تظهر هذه النظائر كيمياء متشابهة ولكنها تختلف في الخصائص الفيزيائية والتفاعل النووي.
اليورانيوم 235
اليورانيوم 235 هو ثاني أكثر النظائر وفرة ويشكل ما يقرب من 0.7٪ من محتوى اليورانيوم على الأرض. تحتوي نواة هذا على 92 بروتونًا و 143 نيوترونًا: 3 نيوترونات أقل من U-238 مما يجعلها أخف قليلاً.يبلغ عمر النصف (الوقت المستغرق إلى نصف العينة الأصلية من خلال التحلل النووي) ما يقرب من 704 مليون سنة ، مما يشير إلى تفاعل نووي أسرع من خلال تحلل ألفا من نظيره النظير. يخضع اليورانيوم 235 للانشطار (الحصول على نيوترون وتنقسم النواة إلى قسمين). وهذا يمنحها القدرة على بدء تفاعلات سلسلة الانشطار النووي.
اليورانيوم 238
اليورانيوم 238 هو أكثر النظائر وفرة حيث يشكل حوالي 99.3٪ من محتوى اليورانيوم على الأرض. يشير الرقم "238" إلى أن النواة تحتوي على 92 بروتونًا و 146 نيوترونًا مجتمعة ، مما يجعلها مجتمعة كتلة 238. يبلغ نصف عمرها حوالي 4.5 مليار سنة ، مما يشير إلى نشاط نووي بطيء جدًا. يكون تفاعل الانشطار النووي أبطأ في U-238. ومع ذلك ، فهو قادر على التقاط نيوترون وإجراء 2 تحلل بيتا وتصبح البلوتونيوم 239 الذي يمكن أن يخضع للانشطار بسهولة.
ما الفرق بين اليورانيوم 235 واليورانيوم 238؟
• يحتوي اليورانيوم 235 على 143 نيوترونًا بينما يحتوي اليورانيوم 238 على 146 نيوترونًا.
• اليورانيوم 235 أخف قليلاً من اليورانيوم 238.
• اليورانيوم 235 أقل وفرة بالمقارنة مع اليورانيوم 238.
• اليورانيوم 235 له عمر نصف أقصر من اليورانيوم 238. لذلك ، فإن الانشطار واضمحلال ألفا أكثر ملاءمة في اليورانيوم 235 ، مقارنةً باليورانيوم 238.
• بالنظر إلى التفاعل النووي للمواد الأصلية ، يعتبر اليورانيوم 235 شديد التفاعل من اليورانيوم 238.
• اعتمادًا على التفاعل النووي ، يمكن استخدام اليورانيوم 235 مباشرة كوقود نووي ، ولكن لا يمكن استخدام اليورانيوم 238 إلا من خلال التحويل إلى البلوتونيوم.
• يعتبر اليورانيوم 235 "عقيمًا" واليورانيوم 238 "خصب" لأنه يمكن تحويله إلى البلوتونيوم ، وهو مادة مشعة أخرى.
• يمكن لليورانيوم 235 بدء تفاعل تسلسلي انشطاري لكن اليورانيوم 238 لا يمكنه ذلك.
