Uranium 235 vs Uranium 238
Uraan on raskemetalli element, mida leidub Maa tuumas rohkesti. Selle tuumareaktsioonivõime on peamine põhjus maakera tuuma soojendamiseks ja selliste nähtusteni nagu mandrite triiv. Praegustes rakendustes kasutatakse uraani tuumareaktorites ja sõjarelvades. Uraani kaks levinumat isotoopi on U-235 ja U-238. Nende isotoopide keemia on sarnane, kuid erinevad füüsikaliste omaduste ja tuumareaktsioonivõime poolest.
Uraan-235
Uraan 235 on suuruselt teine isotoop ja moodustab peaaegu 0,7% maakera uraanisisaldusest. Selle tuum sisaldab 92 prootonit ja 143 neutronit: 3 neutronit vähem kui U-238, mis muudab selle veidi kergemaks. Selle poolestusaeg (tuuma lagunemise käigus pooleni algsest proovist kuluv aeg) on ligi 704 miljonit aastat, mis näitab alfalagunemise kaudu kiiremat tuumareaktiivsust kui tema kaasisotoop. Uraan 235 lõhustub kergesti (saab neutroni ja tuum jaguneb kaheks). See annab sellele võimaluse algatada tuuma lõhustumise ahelreaktsioone.
Uraan-238
Uraan-238 on kõige levinum isotoop, mis moodustab umbes 99,3% maakera uraanisisaldusest. "238" näitab, et tuum sisaldab 92 prootonit ja 146 neutronit, mille mass on kokku 238. Selle poolestusaeg on umbes 4,5 miljardit aastat, mis näitab väga aeglast tuumaaktiivsust. Tuuma lõhustumise reaktsioon on U-238 puhul aeglasem. Siiski on see võimeline püüdma neutronit, sooritama 2 beetalagunemist ja muutuma plutoonium-239-ks, mis võib kergesti lõhustuda.
Mis vahe on uraan-235 ja uraan-238 vahel?
• Uraan-235-l on 143 neutronit ja uraan-238-l on 146 neutronit.
• Uraan-235 on uraan-238-st veidi kergem.
• Uraan-235 on uraan-238-ga võrreldes vähem.
• Uraan-235 poolestusaeg on lühem kui uraan-238; seetõttu on uraan-235 lõhustumine ja alfalagunemine uraan-238-ga võrreldes soodsamad.
• Arvestades algmaterjalide tuumareaktsioonivõimet, on uraan-235 kõrge reaktsioonivõimega kui uraan-238.
• Sõltuv alt tuuma reaktsioonivõimest saab uraan-235 kasutada otse tuumkütusena, kuid uraan-238 saab kasutada ainult plutooniumiks muutmise teel.
• Uraan-235 peetakse „viljatuks” ja uraan-238 „viljakaks”, kuna seda saab muundada plutooniumiks, teiseks radioaktiivseks aineks.
• Uraan-235 võib algatada lõhustumise ahelreaktsiooni, kuid uraan-238 mitte.
