主な違い – U 235 vs U 238
放射性元素は、エネルギーを放出し、異なる元素に変化することによって時間の経過とともに分解される化合物です。
これは、これらの元素が安定でないために起こります。
安定になるために、放射性崩壊によってエネルギーを放出するのです。
ほとんどすべての元素は、同位体として知られるいくつかの形態で発見されています。
これらの同位体の中には、自然界で非常に安定しているものがあります。
しかし、他の同位体は安定ではなく、放射性崩壊を起こします。
これらの同位体は放射性同位体と呼ばれます。
しかし、安定な同位体でも放射性崩壊を起こすことがありますが、この過程には非常に長い時間がかかるため、観測することはできません。
ウランは、放射性崩壊を起こすことで有名な化学元素です。
U-235とU-238は、ウランの2つの放射性同位体です。
U-235とU-238の主な違いは、U-235の原子核に存在する中性子の数が143であるのに対し、U-238の原子核に存在する陽子の数が146であることです。
U 235とは
U-235は、ウランという化学元素の同位体で、原子核に92個の陽子と143個の中性子で構成されています。
ウランの化学記号は23592Uと与えられています。
U-235の天然存在比は約0.72%です。
この同位体の質量は約235.043amuです。
U-235同位体の半減期は約7億年であることが判明しています。
つまり、放射性崩壊によってその質量が半分になるのに約7億年かかるのです。
U-235に見られる崩壊様式は、アルファ崩壊です。
つまり、U-235は放射性崩壊を起こすときにアルファ粒子を放出するのです。
U-235は核分裂の連鎖反応を持続させることができる。
従ってU-235は核分裂性です。
自然の核分裂の連鎖は、安定な元素であるトリウム231で終わります。
U-235原子1個の核分裂は202.5MeVを放出する。
U-235の主な用途は、核兵器と原子力発電所への応用です。
U 238とは
U-238は、ウランの同位体で、原子核に92個の陽子と146個の中性子で構成されています。
ウラン元素の中で最も多く存在する同位体です。
U-238の存在比は約99%です。
非破壊性であり、U-238は核分裂の連鎖反応を起こしません。
しかし、高速中性子を照射することで核分裂性にすることができます。
そのため、肥沃な物質と呼ばれています。
しかし、この砲撃を受けたとしても、核分裂性になる確率は非常に低い。
中性子を受けた原子核は、不安定なU-239という同位体を形成します。
このU-239は核分裂性であり、放射性崩壊の連鎖反応を起こす。
図2: ウラン-238
U-238の半減期は約44億年です。
この同位体のモル質量は約238.05amuです。
この同位体もアルファ崩壊する傾向があります。
この崩壊の最終生成物はトリウム234です。
現代の核兵器は、U-238を改ざん材料として使用しています。
これは核分裂性物質を含む炉心を覆います。
放出される中性子を反射するのに役立ち、兵器の効率を高めます。
U235とU238の類似性
- U 235とU 238は、同じ化学元素であるウランの同位体です。
- どちらも放射性同位体です。
- 両者とも原子核に92個の陽子を持つ同位体です。
- 両方とも核兵器の製造に使用されます。
- 両者ともアルファ崩壊を起こします。
U235とU238の違い
定義
U 235: U-235はウランの同位体で、原子核に92個の陽子と143個の中性子で構成されている。
U 238: U-238はウランの同位体で、原子核は陽子92個と中性子146個で構成されています。
中性子
U 235: U-235の原子核に存在する中性子の数は143個です。
U 238: U-238に含まれる中性子の数は146個です。
半減期
U 235: U-235の半減期は約7億300万年。
U 238: U-238の半減期は約44億年。
豊かさ
U 235: U-235の自然存在比は約0.72%です。
U 238: U-238の天然存在比は約99%。
カテゴリー
U 235: U-235は核分裂性物質です。
U 238: U-238は核分裂性物質です。
連鎖反応
U 235: U-235 は核分裂連鎖反応を維持することができる。
U 238: U-238 単独では核分裂連鎖反応を維持することはできない。
原子質量
U 235: U-235原子の質量は約235.043amuです。
U 238: U-238原子の質量は約238.05amuです。
結論
ウランはよく知られた放射性物質です。
ウランにはいくつかの同位体があり、これらの同位体はすべて自然界で放射性物質です。
U-235とU-238は、そのようなウランの同位体です。
U-235とU-238の主な違いは、U-235の原子核に存在する中性子の数が143であるのに対し、U-238の原子核に存在する陽子の数が146であることです。
