Плуто́ний-240 ( англ. plutonium-240 ) — радиоактивный нуклид химического элемента плутония с атомным номером 94 и массовым числом 240. Образуется при захвате нейтрона ядром ²³⁹ Pu . В топливных элементах ядерных реакторов содержание ²⁴⁰ Pu увеличивается в процессе отработки топлива. Для оружейного плутония изотоп является нежелательной примесью из-за его склонности к спонтанному делению, что может привести к преждевременной детонации ядерного заряда (не допускается содержание более 7 % ²⁴⁰ Pu). В отработанном топливе ядерного реактора около 70 % ²³⁹ Pu и 26 % ²⁴⁰ Pu, что делает крайне непрактичным изготовление атомного оружия из этого сырья, поэтому оружейный плутоний получается на специально предназначенных для этого реакторах путём переработки топлива после 90 дней работы реактора.

²⁴⁰ Pu имеет втрое меньшее эффективное сечение захвата нейтрона, чем ²³⁹ Pu и в большинстве случаев превращается в ²⁴¹ Pu.

Образование и распад

Процесс	Уравнение	Период полу- распада	Вероят- ность, %	Энергия распада, кэВ	Энергия частиц, кэВ
Образование
β − -распад 240 Np	${\displaystyle \mathrm {^{240}_{93}Np} \rightarrow \mathrm {^{240}_{94}Pu} +e^{-}+{\bar {\nu }}_{e}}$	61,9(2) мин	100
β + -распад	${\displaystyle \mathrm {^{240}_{95}Am} \rightarrow \mathrm {^{240}_{94}Pu} +e^{+}+\nu _{e}}$	50,8(3) ч	100
α-распад 244 Cm	${\displaystyle \mathrm {^{244}_{96}Cm} \rightarrow \mathrm {^{240}_{94}Pu} +\mathrm {^{4}_{2}He} }$	18,10(2) лет	100
239 Pu	${\displaystyle \mathrm {^{239}_{94}Pu} +n^{0}\rightarrow \mathrm {^{240}_{94}Pu} }$
Распад
α-распад	${\displaystyle \mathrm {^{240}_{94}Pu} \rightarrow \mathrm {^{236}_{92}U} +\mathrm {^{4}_{2}He} }$	6564(11) лет	100	5 255	5 168,17 (72,80 %) 5 123,68 (27,10 %)
Спонтанное деление	${\displaystyle \mathrm {^{240}_{94}Pu} \rightarrow }$		5,7⋅10 −6

Получение

Образуется в энергетических реакторах на АЭС, при захвате нейтрона Плутонием-239. В отработавшем ядерном топливе (ОЯТ) составляет типично около четверти от всех изотопов Плутония. В отдельных типах реакторов его доля может составлять от 17 до 30%.

Изомеры

Применение

В оружейном плутонии количество изотопа плутония-240 составляет не более 8 % .

Однако, несмотря на нагрев и другие проблемы, в США в 1960-е годы было испытано (1962) ядерное устройство, созданное из плутония, полученного на обычной АЭС ^{[ нет в источнике (обс.) ]} . Это стало известным из информации, рассекреченной Министерством энергетики США в июле 1977 года.

См. также

• Изотопы плутония
• Оружейный плутоний

Примечания

Ссылки

• от 15 сентября 2016 на Wayback Machine