Nøkkelforskjellen mellom sp altbare og fertile isotoper er at sp altbare isotoper er materiale som kan gjennomgå fisjonsreaksjon, mens fruktbar isotop er et materiale som kan omdannes til en sp altbar isotop.
Begrepene sp altbar isotop og fruktbar isotop kommer inn under kategorien kjernekjemi. de definerer to forskjellige typer atomer som har forskjellig antall nøytroner med samme antall protoner i kjernene (isotoper) som er radioaktive. Det er to hovedtyper av kjernefysiske reaksjoner som fisjonsreaksjon og fusjonsreaksjon. Disse sp altbare isotopene og fruktbare isotopene er nyttige når det gjelder fisjonsreaksjoner.
Hva er fissile isotoper?
Sp altbare isotoper er atomer som kan gjennomgå fisjonsreaksjoner. Disse er også navngitt som sp altbare materialer. Noen kjente sp altbare materialer inkluderer Uranium-235, Plutonium-239 og Uranium-233. Blant disse tre artene er det imidlertid bare uran-235 som forekommer naturlig, mens de to andre er syntetiske kjemiske arter dannet av henholdsvis uran-238 og thorium-232.
Figur 01: Plutoniumisotop
U-235 er en isotop av det kjemiske elementet Uran, som er sammensatt av 92 protoner og 143 nøytroner i kjernen. Det kjemiske symbolet for uran er gitt som 23592U. Den naturlige forekomsten av U-235 er omtrent 0,72%. Massen til denne isotopen er omtrent 235.043 amu.
Plutonium er et kunstig kjemisk grunnstoff som har atomnummer 94 og symbolet Pu. I grunnstoffenes periodiske system kan Plutonium finnes i aktinidserien blant f-blokkelementer. Ved romtemperatur og trykk er den i fast tilstand. Elektronkonfigurasjonen til dette elementet kan angis som [Rn]5f67s2 Derfor har det seks elektroner i f-orbitalen.
Hva er fruktbare isotoper?
Fertile isotoper er atomer som kan omdannes til sp altbare isotoper. Disse fruktbare isotopene kan ikke gjennomgå fisjon selv fordi de har nøytroner med lav energi. De kan gjennomgå fisjon bare ved å omdanne seg selv til sp altbare isotoper. Noen vanlige eksempler på naturlig forekommende fruktbare isotoper inkluderer Thorium-232 og Uranium-238. Disse to er de eneste naturlig forekommende fruktbare isotopene.
Figur 02: Konvertering av fertile isotoper til fissile isotoper
Omdannelsen av fruktbare isotoper til sp altbare isotoper skjer gjennom bestråling av isotoper inne i atomreaktorer. Her kombineres nøytroner med disse isotopene for å gjøre dem fissile. Etter denne konverteringen kan nydannet sp altbart materiale gjennomgå radioaktivt forfall. Når Thorium-232 og Uranium-238 omdannes til sp altbare isotoper, blir disse isotopene henholdsvis Plutonium-239 og Uranium-233.
Hva er forskjellen mellom fissile og fruktbare isotoper?
Nøkkelforskjellen mellom sp altbare og fertile isotoper er at sp altbare isotoper er materiale som kan gjennomgå fisjonsreaksjon, mens en fruktbar isotop er et materiale som kan omdannes til en sp altbar isotop. Videre kan fissile isotoper gjennomgå fisjonsreaksjoner direkte, mens fruktbare isotoper ikke kan gjennomgå fisjon direkte. Uran-235, Plutonium-239 og Uranium-233 er eksempler på sp altbare isotoper mens Thorium-232 og Uranium-238 er eksempler på fruktbare isotoper.
Den følgende tabellen oppsummerer forskjellen mellom sp altbare og fruktbare isotoper.
Sammendrag – Fissile vs Fertile Isotopers
Begrepene sp altbar isotop og fruktbar isotop brukes hovedsakelig innen kjernekjemi. Hovedforskjellen mellom sp altbare og fertile isotoper er at sp altbare isotoper er materiale som kan gjennomgå fisjonsreaksjon, mens en fruktbar isotop er et materiale som kan omdannes til en sp altbar isotop.
