Uran-235
From Wikipedia, the free encyclopedia
Uran 235 (235U) er en naturlig forekommende uranisotop. Den skiller seg fra den langt mer alminnelige isotopen 238U, ved at den kan nedbrytes ved spontan fisjon. Det er nettopp denne egenskapen som utnyttes både i enkelte typer av kjernevåpen og i visse former for kjernekraft. 235U er den eneste naturlig forekommende isotop som kan brukes i kjernefysisk fisjon, og utvinnes i mengder, noe som gjør det økonomisk forsvarlig. 235U ble oppdaget i 1935 av Arthur Jeffrey Dempster.
Uran-235 | |||
---|---|---|---|
Uran-235 | |||
Symbol | 235U | ||
Forekomst | 0,72 % | ||
Kjernedata | |||
Atommasse | 235,0439299(20) u | ||
Protoner | 92 | ||
Nøytroner | 143 | ||
Spinn | 7/2- | ||
Bindingsenergi | 1 783 870,285 ± 1,996 keV | ||
Radioaktivitet | |||
Halveringstid | 7,038•108 år | ||
Henfall | 231Th | ||
Anriket uran er en betegnelse for uran, hvor den prosentvise andelen av 235U-isotopen er blitt kunstig økt gjennom isotopseparasjon. Naturlig forekommende uran består av 99,2745% 238U , 0,72 vektprosent 235U og 0,0055% 234U.
Hvis bare ett nøytron treffer en 235U-kjerne, vil kjernen spaltes under utsendelse av flere nøytroner. Hvis massen av uran er stor nok til at fisjonen er selvoppholdende, sier man at massen er kritisk. Massen av uran (eller andre radioaktive stoffer, som for eksempel plutonium), som kreves for at en fisjon kan opprettholde seg selv, kalles således den kritiske massen. For å stoppe en kjernereaksjon i et kjernekraftverk fra å løpe løpsk, styrer man fisjonen med kontrollstaver, typisk bestående av grafitt, hafnium, kadmium eller bor, som absorberer noen av de frie nøytronene slik at man kan kontrollere fisjonsprosessen. En ukontrollert fisjon kan bety en dårligere utnyttelse av energien, eller til og med en nedsmelting. I et kjernefysisk våpen vil den høye andelen av fissilt materiale (stoff som kan nedbrytes ved spontan fisjon) føre til en ukontrollert kjedereaksjon og forårsake en ekstremt voldsom eksplosjon.
Fisjonen av ett 235U-atom genererer 200 MeV = 3,2×10-11 J, tilsvarende 18 TJ/Mol = 77 TJ/Kg. Ca 5 % av energien forsvinner riktig nok i form av nøytrinoer.