Radioaktív bomlásfajták, biztonságos geometria, izotóparány? (Több kérdés)

Az elsőre:

A tipikus bomlásfajták egyáltalán nem jellemzőek egy-egy elemre, meghatározott izotópokra azonban nagyon is. Nincs értelme arról beszélni, hogy hogyan bomlik mondjuk a nitrogén, de arról van, hogy hogyan bomlik a N-13 vagy a N-16.

Van itt ez az ábra:

[link]

Ezen minden "pixel" egy izotóp. A függőleges tengelyen a protonok száma, a vízszintesen a neutronok száma van.

Jól látszik, hogy a neutrontöbbletes magok többnyire ß- bomlók, a protontöbbletesek ß+ bomlók. A nagyokra jellemző az alfa bomlás, a gamma pedig mindezek kísérőjeként szokott fellépni.

Egy bizonyos mag többféleképpen is bomolhat, főleg a nagyok. Az ábrán gondolom, a leggyakoribb bomlásfajta van feltüntetve.

A feketék a stabil atommagok.

A másodikra:

Egy neutronsokszorozó rendszerben egy neutronnal három dolog történhet:

- új maghasadást idéz elő

- elnyelődik valamiben

- megszökik, és elhagyja a rendszert

Ez utóbbi eset gyakorisága a rendszer geometriájával függ össze.

Ha a felület a térfogathoz képest nagy, akkor sok neutron szökik meg, ha a felület a térfogathoz képest kicsi, akkor kevés neutron szökik meg.

Egyszerűsített példa: Tegyük fel, hogy minden hasadásban 3 db új neutron keletkezik. Akkor lesz a rendszer a kritikus, ha egy újonnan keletkező neutron legalább 1/3 valószínűséggel új hasadást vált ki.

Meg lehet határozni olyan geometriát, amelyben a megszökő neutronok aránya olyan magas, hogy a benne levő cucc semmiképpen se válhasson kritikussá. A kis átmérőjű, hosszúkás henger pl. egy biztonságos geometria, ha a kritikusságot akarod elkerülni.

Ajánlott olvasmány:

[link]

A harmadikra:

Nem értem a kérdést. A plutónium nem fán nő, úgy kell előállítani. Hogy hányféle izotópot tartalmaz, az a mérnök és tudós urak kényétől-kedvétől, ill. ügyességétől függ.

Miért ne férnének meg egymás mellett? Nem haragszanak egymásra egyáltalán.

A negyedikre:

A neutron az a részecske, amivel legkönnyebben lehet mindenféle magreakciókat kiváltani. Elektromosan semleges lévén viszonylag könnyen kölcsönhatásba keveredik atommagokkal.

Elnyelődni is szeret atommagokban, megnöveli ezzel a target tömegszámát, és adott esetben radioaktívvá teszi az addig esetleg stabil atommagot.

Vele készül a Pu-239 is. Egy U-238 befog egy neutront, U-239 lesz belőle, ami két egymást követő béta bomlással viszonylag gyorsan Pu-239-cé alakul.

A neutron emellett az a részecske, amivel indukált maghasadást tudunk csinálni.

Tökös legény az a neutron, nem kell lesajnálni :)

Az ötödikre:

Valahonnan odakerül egy kósza, szabad neutron. Odakerülhet kozmikus forrásból vagy spontán hasadás révén. Azok az izotópok, amikkel lehetséges egyáltalán láncreakciót csinálni, azok mind produkálnak több-kevesebb spontán hasadást is. De ha direkt fel akarsz robbantani valamit, és fontos az időzítés, akkor jobb nem a véletlenre bízni, és tenni bele egy neutronforrást.