Uranio 238

General

Símbolo	238 92U
Neutrones	146
Protones	92

Datos físicos

Presencia natural	99,2742%
Media vida	4.468 8 Ga
Masa atomica	238.0507826 u
Girar	0 +

Llave de datos

Desintegración	Producto	Energía ( MeV )
α	Ju 234	4.270

El uranio 238 , denominado 238 U , es el isótopo del uranio cuyo número de masa es igual a 238: su núcleo atómico tiene 92 protones y 146 neutrones con un spin 0+ para una masa atómica de 238,0507826 u . Se caracteriza por un exceso de masa de 47.303.664 ± 1980 eV / c 2 y una energía de enlace nuclear de 1 754,67 MeV . Su abundancia natural es del 99,2742%, el resto del uranio natural (0,7258%) está constituido por uranio 235 (0,7202%) y uranio 234 (0,0055%).

Un gramo de uranio 238 tiene una radiactividad de 12.434 Bq .

Un kilogramo de isótopo 238 U puro es el lugar de 6,71 fisiones espontáneas por segundo.

Es débilmente radiactivo y se desintegra en torio 234 por radiactividad α con una vida media de 4.4688 mil millones de años, o 1.410 25 × 10 17 segundos, y una energía de desintegración de 4.270 M eV .

El uranio empobrecido consiste en uranio-238 casi puro, mientras que el uranio enriquecido tiene un contenido más alto de uranio 235. El uranio reprocesado consiste esencialmente en uranio-238, pero con una proporción significativa de uranio-236 y que, en general, de todos los isótopos que van desde el uranio 232 al uranio 238 excepto el uranio 237.

El uranio-238 es un isótopo fértil ya que da un isótopo fisible - en este caso, el plutonio 239 - al capturar un neutrón y dos desintegración β - sucesivos con periodos de 1407 segundos y 2,356 días respectivamente:

{\ Displaystyle \ mathrm {^ {1} _ {0} n + {} _ {\ 92} ^ {238} U \ a {} _ {\ 92} ^ {239} U \ {\ xrightarrow [{23.45 \ min}] {\ beta ^ {-} \ 1,265 \ MeV}} \ _ {\ 93} ^ {239} Np \ {\ xrightarrow [{2,3565 \ días}] {\ beta ^ {-} \ 0,722 \ MeV}} \ _ {\ 94} ^ {239} Pu}}

Esta reacción se lleva a cabo en reactores nucleares , lo que hace que parte del uranio 238 sea fisionable al convertirlo en plutonio 239 fisible. Este proceso se utiliza especialmente en reactores reproductores , diseñados precisamente para generar su propio combustible nuclear fisible a partir de materiales fértiles, siendo el uranio 235 naturalmente muy escaso.

Cadena de descomposición natural

Ciertos nucleidos de la cadena principal de desintegración del uranio 238 tienen modos de desintegración minoritarios, no mostrados. La cadena principal es:

${\ displaystyle \ mathrm {{} _ {\ 92} ^ {238} U {\ xrightarrow [{4,468 \ times 10 ^ {9} \ a}] {\ alpha}} {} _ {\ 90} ^ {234 } Th {\ xrightarrow [{24,1 \ j}] {\ beta ^ {-} \}} {} _ {\ 91} ^ {234m} Pa {\ begin {Bmatrix} {{\ xrightarrow [{1, 17 \ min}] {0.16 \%}} {} _ {\ 91} ^ {234} Pa {\ xrightarrow [{6,7 \ h}] {\ beta ^ {-} \}}} \\ {\ xrightarrow [{1,17 \ min}] {99,84 \% \ beta ^ {-} \}} \ end {Bmatrix}} {} _ {\ 92} ^ {234} U {\ xrightarrow [{2,445 \ veces 10 ^ {5} \ a}] {\ alpha}} {} _ {\ 90} ^ {230} Th {\ xrightarrow [{7,7 \ times 10 ^ {4} \ a}] {\ alpha} } {} _ {\ 88} ^ {226} Ra {\ xrightarrow [{1600 \ a}] {\ alpha}} {} _ {\ 86} ^ {222} Rn}}$

${\ displaystyle \ mathrm {{} _ {\ 86} ^ {222} Rn {\ xrightarrow [{3.8235 \ j}] {\ alpha}} {} _ {\ 84} ^ {218} Po {\ xrightarrow [{ 3.05 \ min}] {\ alpha}} {} _ {\ 82} ^ {214} Pb {\ xrightarrow [{26.8 \ min}] {\ beta ^ {-} \}} {} _ {\ 83} ^ {214} Bi {\ xrightarrow [{19.9 \ min}] {\ beta ^ {-} \}} {} _ {\ 84} ^ {214} Po {\ xrightarrow [{16, 37 \ ms}] {\ alpha}} {} _ {\ 82} ^ {210} Pb {\ xrightarrow [{22.26 \ a}] {\ beta ^ {-} \}} {} _ {\ 83} ^ {210} Bi {\ xrightarrow [{5,013 \ j}] {\ beta ^ {-} \}} {} _ {\ 84} ^ {210} Po {\ xrightarrow [{138,38 \ j}] {\ alpha}} {} _ { \ 82} ^ {206} Pb}}$

El uranio 238 también tiene otros modos de desintegración : 5,45 × 10 −7 fisiones espontáneas y 2,2 × 10 −8 desintegraciones beta dobles por desintegración α.

Producir	Nucleidos
100,044%	206 Pb
1,89 × 10 −6 %	205 TL
2,6 × 10 −9 %	208 Pb
1,7 × 10 −28 %	160 Dy
1,1 × 10 −32 %	140 Esto
desconocida	172 Yb, 176 Hf, 152 Sm, 180 Hf, 156 Gd, 168 Er, 164 Dy

Notas y referencias

La producción de plutonio de calidad militar en reactores de potencia es muy inconveniente porque el plutonio producido contiene una proporción demasiado alta de plutonio 240. El plutonio para uso militar se produce en reactores dedicados en los que la permanencia del combustible objetivo es limitada evitando la producción de isótopos con rango superior a 239. cf, el informe elaborado por la oficina parlamentaria para la evaluación de las opciones científicas y tecnológicas durante las discusiones en torno a la ley de Bataille
Guía práctica Radionúclidos y protección radiológica , D. Delacroix, JP Guerre y P. Leblanc.
" Datos de isótopos para uranio238 en la tabla periódica " , en www.periodictable.com (consultado el 2 de diciembre de 2015 )