Effekten av spontan fission av plutonium - 240 på Energy Release i en kärnladdning

Plutonium - 240 är en radioaktiv isotop av plutonium . Den förekommer i prov av plutonium- 239 , en annan radioaktiv isotop som är den mest använda isotop med kärn sprängämnen. Plutonium - 240 minskar mängden energi som frigörs av provet genom att genomgå spontan fission och för tidigt att släppa en del av den energi som finns i plutonium - 239 . Plutonium - 240

Plutonium - 240 är en radioaktiv isotop av plutonium. Numret 240 avser det totala antalet partiklar i dess kärna . Plutonium har atomnummer94 , vilket innebär att den har 94 protoner .

En annan isotop av plutonium , plutonium - 239 , är den viktigaste isotop som används i produktionen av kärnladdningar . Dock är plutonium - 240 som finns i kärnladdningar i små mängder . Plutonium - 240 kan delas genom kärnklyvning , vilket innebär att avfyra en neutron på det , och spontan fission .
Spontan Fission

En tung isotop som bryts ned till mindre kärnor och enstaka partiklar utan påverkan utifrån sägs ha genomgått spontan fission . Spontan fission förekommer endast i isotoper med en massa större än ca 60 atommassheter, 60 gånger vikten av en enda proton .

Kärnan av plutonium - 240 har en massa ca 240 gånger högre än för en enda proton , kan det undergå spontan fission och gör detta med en relativt hög hastighet . Spontan fission av plutonium - 240 i en explosiv kan påverka den explosiva s slutliga energi release. Addera Minskad energi Release

Förekomsten av plutonium - 240 i en massa gjort mestadels av andra isotoper av plutonium minskar nyttan av massan som ett sprängämne . Detta är på grund av plutonium- 240 : s höga hastigheten för spontan fission. När plutonium - 240 isotopen bryter ner genom spontan fission , är neutroner frigörs . Var och en av dessa neutroner skulle kunna sätta igång en kedjereaktion , i förtid med hjälp av några av plutonium och minska mängden tillgänglig för en slutlig explosion . Detta skulle minska energi frisättning av explosionen .

Konsekvenser

Eftersom plutonium - 240 minskar eventuell frigörelse av energi , mängden plutonium - 240 i ett prov av huvudsakligen plutonium - 239 bestämmer sin klass . Nästan rent plutonium - 239 med upp till 7 % plutonium - 240 klassas som " vapenkvalitet . " Prover med högre plutonium- 240 procenttal är antingen " bränslekvalitet " (mellan 7 och 20 % plutonium- 240 ) eller " reaktorkvalitet " (mer än 20 % plutonium- 240 ) . Någon av dessa kvaliteter kan göras till kärnvapen , men med hjälp av " vapenkvalitet" plutonium är mer praktiskt eftersom det mer plutonium - 240 ett prov har , desto mindre energi frigörs . Addera