Transurany

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie

Transurany jsou prvky, které následující v Mendělejevově periodické soustavě za uranem. V přírodě se běžně nevyskytují, všechny se připravují uměle. Lehčí transurany, jako je neptunium, plutonium, americium a curium, jsou produkovány v lehkovodních jaderných reaktorech. Mají poměrně dlouhé poločasy rozpadu a můžeme je tedy extrahovat z vyhořelého jaderného paliva chemickou cestou.

[editovat] Příprava transuranů

Výchozí materiál pro přípravu všech transuranů je ²³⁸U, nejtěžší nuklid, který se vyskytuje v přírodě. Používají se dvě metody přípravy těžkých prvků:

Záchyt několika neutronů a následný β^- rozpad vzniklého isotopu. Existují tři možnosti provedení:
- Záchyt neutronů v reaktoru s konstantním neutronovým proudem: množství připravených transuranů je limitováno konkurencí mezi procesem radioaktivního rozpadu a jaderného štěpení. Toto je jediný proces poskytující vážitelná množství trasuranů.
- Neutronový záchyt v pulsním neutronovém proudu: Termonukleární explozí je produkován velmi intenzivní tok neutronů (10²³ - 10²⁵ neutronu.cm^-3) po dobu 10^-8 až 10^-6 s. Během tohoto intenzivního neutronového bombardování vznikají izotopy uranu s vysokým přebytkem neutronů. Tato nestabilní jádra se násobnou emisí částic β^- stabilizují za vzniku izotopů s dlouhým poločasem rozpadu, např.
- Neutronový záchyt při hustotě toku neutronů 10²⁰ - 10²⁸ neutronu.cm^-3. Tento proces probíhá ve hvězdách (r-proces).

Bombardování těžkých prvků urychlenými ionty, např.

Bombardováním lehkými částicemi (deuterony, α částice) získáme prvky s atomovým číslem vyšším o jednu až dvě jednotky, pokud ale použijeme těžší ionty, např. ¹²C nebo ¹⁶O můžeme získat prvky s protonovým číslem vyšším o šest až deset jednotek oproti výchozímu jádru.