Transurany

Transurany
 
 
 
 
        
        
                  
                  
                                
                                

Transurany jsou prvky, které následují v Mendělejevově periodické soustavě za uranem.[1] V přírodě se běžně nevyskytují, všechny se připravují uměle. Lehčí transurany, jako je neptunium, plutonium, americium a curium, jsou produkovány v lehkovodních jaderných reaktorech. Mají poměrně dlouhé poločasy rozpadu a lze je tedy extrahovat z vyhořelého jaderného paliva chemickou cestou.

Příprava

Výchozí materiál pro přípravu všech transuranů je 238U, nejtěžší nuklid, který se vyskytuje v přírodě. Používají se dvě metody přípravy těžkých prvků:

  • Záchyt několika neutronů a následný β rozpad vzniklého izotopu. Existují tři možnosti provedení:
    • Záchyt neutronů v reaktoru s konstantním neutronovým proudem: množství připravených transuranů je limitováno konkurencí mezi procesem radioaktivního rozpadu a jaderného štěpení. Toto je jediný proces poskytující vážitelná množství transuranů.
    • Neutronový záchyt v pulsním neutronovém proudu: Termonukleární explozí je produkován velmi intenzivní tok neutronů (1023 – 1025 neutronu×cm−3) po dobu 10−8 až 10−6 s. Během tohoto intenzivního neutronového bombardování vznikají izotopy uranu s vysokým přebytkem neutronů. Tato nestabilní jádra se násobnou emisí částic β stabilizují za vzniku izotopů s dlouhým poločasem rozpadu, např.:
       238
      92
       U + 12  1
      0
       n →  250
      92
       U + γ
       250
      92
       U →  250
      98
       Cf + 6  0
      -1
       β
  • Neutronový záchyt při hustotě toku neutronů 1020 – 1028 neutronu×cm−3. Tento proces probíhá ve hvězdách (r-proces).
  • Bombardování těžkých prvků urychlenými ionty, např.:
     238
    92
     U +  2
    1
     H →  238
    93
     Np + 2  1
    0
     n
     244
    94
     Pu +  4
    2
     He →  247
    95
     Am +  1
    1
     H

Bombardováním lehkými částicemi (deuterony, α částice) získáme prvky s atomovým číslem vyšším o jednu až dvě jednotky, pokud ale použijeme těžší ionty, např. 12C nebo 16O můžeme získat prvky s protonovým číslem vyšším o šest až deset jednotek oproti výchozímu jádru.

Odkazy

Reference

  1. KŘÍŽEK, Filip. Honba za supertěžkými prvky. Aldebaran [online]. 2004-11-01 [cit. 2023-08-26]. Dostupné online. 

Související články