ההבדל העיקרי בין איזוטופים בקיעים לפוריים הוא שאיזוטופים בקיעים הם חומר שיכול לעבור תגובת ביקוע, ואילו איזוטופ פורה הוא חומר שניתן להמיר לאיזוטופ בקיע.
המונחים איזוטופ בקיע ואיזוטופ פורה נכנסים לקטגוריה של כימיה גרעינית. הם מגדירים שני סוגים שונים של אטומים שיש להם מספר שונה של נויטרונים עם אותו מספר של פרוטונים בגרעיניהם (איזוטופים) שהם רדיואקטיביים. ישנם שני סוגים עיקריים של תגובות גרעיניות כמו תגובת ביקוע ותגובת היתוך. איזוטופ בקיע ואיזוטופ פורה אלה שימושיים לגבי תגובות ביקוע.
מהם איזוטופים בקיעים?
איזוטופים בקיעים הם אטומים שיכולים לעבור תגובות ביקוע. אלה נקראים גם כחומרים מתפצלים. כמה חומרים בקיעים ידועים כוללים אורניום-235, פלוטוניום-239 ואורניום-233. עם זאת, בין שלושת המינים הללו, רק אורניום-235 מופיע באופן טבעי בעוד שני האחרים הם מינים כימיים סינתטיים הנוצרים מאורניום-238 ותוריום-232, בהתאמה.
איור 01: איזוטופ פלוטוניום
U-235 הוא איזוטופ של היסוד הכימי אורניום, המורכב מ-92 פרוטונים ו-143 נויטרונים בגרעין שלו. הסמל הכימי עבור אורניום ניתן כ-23592U. השפע הטבעי של U-235 הוא כ-0.72%. המסה של איזוטופ זה היא בערך 235.043 אמו.
פלוטוניום הוא יסוד כימי מלאכותי בעל המספר האטומי 94 וסמל Pu. בטבלה המחזורית של היסודות ניתן למצוא פלוטוניום בסדרת האקטינידים בין יסודות בלוק f. בטמפרטורת החדר ובלחץ, הוא נמצא במצב מוצק. ניתן לתת את תצורת האלקטרונים של יסוד זה כ-[Rn]5f67s2 לכן, יש לו שישה אלקטרונים במסלול f.
מהם איזוטופים פוריים?
איזוטופים פוריים הם אטומים שיכולים להפוך לאיזוטופים בקיעים. האיזוטופים הפוריים הללו אינם יכולים לעבור ביקוע בעצמם מכיוון שיש להם נויטרונים בעלי אנרגיה נמוכה. הם יכולים לעבור ביקוע רק על ידי המרת עצמם לאיזוטופים בקיעים. כמה דוגמאות נפוצות של איזוטופים פוריים המופיעים באופן טבעי כוללות תוריום-232 ואורניום-238. שני אלה הם האיזוטופים הפוריים היחידים המתרחשים באופן טבעי.
איור 02: המרה של איזוטופים פוריים לאיזוטופים בקיעים
המרה של איזוטופים פוריים לאיזוטופים בקיעים נעשית באמצעות הקרנה של איזוטופים בתוך כורים גרעיניים. כאן, נויטרונים משולבים עם איזוטופים אלה כדי להפוך אותם לקיעים. לאחר המרה זו, חומר בקיע חדש שנוצר יכול לעבור התפרקות רדיואקטיבית. כאשר תוריום-232 ואורניום-238 מומרים לאיזוטופים בקיעים, האיזוטופים הללו הופכים לפלוטוניום-239 ואורניום-233, בהתאמה.
מה ההבדל בין איזוטופים בקיעים לפוריים?
ההבדל העיקרי בין איזוטופים בקיעים לפוריים הוא שאיזוטופים בקיעים הם חומר שיכול לעבור תגובת ביקוע, ואילו איזוטופ פורה הוא חומר שניתן להמיר לאיזוטופ בקיע. יתר על כן, איזוטופים בקיעים יכולים לעבור תגובות ביקוע ישירות, בעוד איזוטופים פוריים אינם יכולים לעבור ביקוע ישירות.אורניום-235, פלוטוניום-239 ואורניום-233 הם דוגמאות לאיזוטופים בקיעים בעוד תוריום-232 ואורניום-238 הם דוגמאות לאיזוטופים פוריים.
הטבלה הבאה מסכמת את ההבדל בין איזוטופים בקיעים לפוריים.
סיכום – איזוטופים בקיעים מול פוריים
המונחים איזוטופ בקיע ואיזוטופ פורה משמשים בעיקר בכימיה גרעינית. ההבדל העיקרי בין איזוטופים בקיעים לפוריים הוא שאיזוטופים בקיעים הם חומר שיכול לעבור תגובת ביקוע, ואילו איזוטופ פורה הוא חומר שניתן להמיר לאיזוטופ בקיע.
