Uranium 235 לעומת Uranium 238
אורניום הוא יסוד מתכת כבדה הנמצא בשפע בליבת כדור הארץ. התגובתיות הגרעינית שלו היא הסיבה העיקרית לחמם את ליבת כדור הארץ ולהוביל לתופעות כמו סחיפה יבשתית. ביישומים הנוכחיים, אורניום משמש בכורים גרעיניים ובנשק צבאי. שני האיזוטופים הנפוצים של אורניום הם U-235 ו-U-238. איזוטופים אלה מראים כימיה דומה אך שונים בתכונות הפיזיקליות ובתגובתיות גרעינית.
Uranium-235
אורניום 235 הוא האיזוטופ השני בשכיחותו ומהווה כמעט 0.7% מתכולת האורניום בכדור הארץ. גרעין של זה מכיל 92 פרוטונים ו-143 נויטרונים: 3 נויטרונים פחות מה-U-238 מה שהופך אותו מעט יותר קל.זמן מחצית החיים שלו (הזמן שלוקח עד חצי מהדגימה המקורית באמצעות התפרקות גרעינית) הוא כמעט 704 מיליון שנים, מה שמצביע על תגובתיות גרעינית מהירה יותר באמצעות ריקבון אלפא מאשר האיזוטופ האחר שלו. אורניום 235 עובר בקלות ביקוע (רוכש נויטרון והגרעין מתפצל לשניים). זה נותן לו את היכולת ליזום תגובות שרשרת ביקוע גרעיני.
Uranium-238
אורניום-238 הוא האיזוטופ השכיח ביותר המהווה כ-99.3% מתכולת האורניום בכדור הארץ. ה-"238" מצביע על כך שהגרעין מכיל 92 פרוטונים ו-146 נויטרונים ביחד מה שיוצרים מסה של 238. זמן מחצית החיים שלו הוא כ-4.5 מיליארד שנים, מה שמעיד על פעילות גרעינית איטית מאוד. תגובת הביקוע הגרעיני איטית יותר ב-U-238. עם זאת, הוא מסוגל ללכוד נויטרון, לבצע 2 דעיכות בטא ולהפוך לפלוטוניום-239 שיכול לעבור בקלות ביקוע.
מה ההבדל בין אורניום-235 ואורניום-238?
• לאורניום-235 יש 143 נויטרונים ולאורניום-238 יש 146 נויטרונים.
• אורניום-235 קל מעט יותר מאורניום-238.
• אורניום-235 נמצא פחות בשפע בהשוואה לאורניום-238.
• לאורניום-235 יש זמן מחצית חיים קצר יותר מאשר לאורניום-238; לכן, ביקוע וריקבון אלפא נוחים יותר באורניום-235, בהשוואה לאורניום-238.
• בהתחשב בתגובתיות גרעינית של החומרים המקוריים, אורניום-235 הוא מאוד תגובתי מאשר אורניום-238.
• בהתאם לתגובתיות הגרעינית, אורניום-235 יכול לשמש ישירות כדלק גרעיני, אך ניתן להשתמש באורניום-238 רק באמצעות המרה לפלוטוניום.
• אורניום-235 נחשב "עקר" ואורניום-238 כ"פורה" מכיוון שניתן להמיר אותו לפלוטוניום, חומר רדיואקטיבי נוסף.
• אורניום-235 יכול ליזום תגובת שרשרת ביקוע אבל אורניום-238 לא יכול.
