Plutonium-242
| Umum | |
|---|---|
| Simbol | 242Pu |
| Nama | plutonium-242, Pu-242 |
| Proton (Z) | 94 |
| Neutron (N) | 148 |
| Data nuklida | |
| Waktu paruh (t1/2) | 375.000 tahun |
| Produk peluruhan | U |
| Massa isotop | 242,059 u |
| Mode peluruhan | |
| Mode peluruhan | Energi peluruhan (MeV) |
| Isotop plutonium Tabel nuklida lengkap | |
Aktinida dan produk fisi menurut waktu paruh
| ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Aktinida[1] menurut rantai peluruhan | Rentang waktu paruh (a) |
Produk fisi 235U menurut hasil[2] | ||||||
| 4n | 4n + 1 | 4n + 2 | 4n + 3 | 4,5–7% | 0,04–1,25% | <0,001% | ||
| 228Ra№ | 4–6 a | 155Euþ | ||||||
| 244Cmƒ | 241Puƒ | 250Cf | 227Ac№ | 10–29 a | 90Sr | 85Kr | 113mCdþ | |
| 232Uƒ | 238Puƒ | 243Cmƒ | 29–97 a | 137Cs | 151Smþ | 121mSn | ||
| 248Bk[3] | 249Cfƒ | 242mAmƒ | 141–351 a |
Tidak ada produk fisi yang memiliki waktu paruh dalam rentang 100 a–210 ka ... | ||||
| 241Amƒ | 251Cfƒ[4] | 430–900 a | ||||||
| 226Ra№ | 247Bk | 1,3–1,6 ka | ||||||
| 240Pu | 229Th | 246Cmƒ | 243Amƒ | 4,7–7,4 ka | ||||
| 245Cmƒ | 250Cm | 8,3–8,5 ka | ||||||
| 239Puƒ | 24,1 ka | |||||||
| 230Th№ | 231Pa№ | 32–76 ka | ||||||
| 236Npƒ | 233Uƒ | 234U№ | 150–250 ka | 99Tc₡ | 126Sn | |||
| 248Cm | 242Pu | 327–375 ka | 79Se₡ | |||||
| 1,53 Ma | 93Zr | |||||||
| 237Npƒ | 2,1–6,5 Ma | 135Cs₡ | 107Pd | |||||
| 236U | 247Cmƒ | 15–24 Ma | 129I₡ | |||||
| 244Pu | 80 Ma |
... maupun lebih dari 15,7 Ma[5] | ||||||
| 232Th№ | 238U№ | 235Uƒ№ | 0,7–14,1 Ga | |||||
| ||||||||
Plutonium-242 (242Pu atau Pu-242) adalah salah satu isotop plutonium, yang berumur terpanjang kedua, dengan waktu paruh 375.000 tahun. Waktu paruh 242Pu sekitar 15 kali lebih lama dari 239Pu; oleh karena itu, ia 115 kali lebih radioaktif daripada 239Pu, dan bukan salah satu penyumbang terbesar radioaktivitas limbah nuklir. Emisi sinar gama 242Pu juga lebih lemah daripada isotop plutonium lainnya.[6]
Ia tidak fisil (meskipun dapat dibelah oleh neutron cepat) dan penampang tangkapan neutronnya juga rendah.
Dalam siklus bahan bakar nuklir
[sunting | sunting sumber]
Plutonium-242 diproduksi oleh penangkapan neutron berturut-turut pada 239Pu, 240Pu, dan 241Pu. Isotop bermassa ganjil 239Pu dan 241Pu memiliki sekitar 34 peluang untuk mengalami fisi saat menangkap neutron termal dan sekitar 14 peluang untuk mempertahankan neutron dan menjadi isotop berikutnya. Proporsi 242Pu rendah pada pembakaran rendah tetapi meningkat secara nonlinier.
Plutonium-242 memiliki penampang untuk penangkapan neutron termal; dan dibutuhkan tiga penyerapan neutron untuk menjadi isotop fisil lainnya (kurium-245 atau plutonium-241) dan kemudian satu neutron lagi untuk menjalani fisi. Meski begitu, ada kemungkinan salah satu dari dua isotop fisil itu akan menyerap neutron keempat alih-alih fisi, menjadi kurium-246 (dalam perjalanan ke aktinida yang lebih berat seperti kalifornium, yang merupakan pemancar neutron dengan fisi spontan dan sulit ditangani) atau menjadi 242Pu lagi; sehingga jumlah rata-rata neutron yang diserap sampai fisi bahkan lebih tinggi dari 4. Oleh karena itu, 242Pu sangat tidak cocok untuk didaur ulang dalam reaktor termal dan akan lebih baik digunakan dalam reaktor cepat yang dapat langsung dibelah. Namun, penampang rendah 242Pu berarti bahwa hanya relatif sedikit yang akan ditransmutasikan selama satu siklus dalam reaktor termal.
Peluruhan
[sunting | sunting sumber]Plutonium-242 meluruh menjadi uranium-238 melalui peluruhan alfa, sebelum melanjutkan deret uranium. Plutonium-242 kadang-kadang akan meluruh melalui fisi spontan dengan laju 5,5×10−4%.[7]
Lihat pula
[sunting | sunting sumber]Referensi
[sunting | sunting sumber]- ^ Ditambah radium (unsur 88). Meskipun sebenarnya radium adalah sub-aktinida, ia segera mendahului aktinium (89) dan mengikuti celah ketidakstabilan tiga unsur setelah polonium (84) di mana tidak ada nuklida yang memiliki waktu paruh setidaknya empat tahun (nuklida yang berumur paling panjang di celah tersebut adalah radon-222 dengan waktu paruh kurang dari empat hari). Isotop radium yang paling lama hidup memiliki waktu paruh 1.600 tahun, sehingga layak untuk dimasukkan ke dalam unsur di sini.
- ^ Khususnya dari fisi neutron termal uranium-235, misalnya dalam reaktor nuklir biasa.
- ^ Milsted, J.; Friedman, A. M.; Stevens, C. M. (1965). "The alpha half-life of berkelium-247; a new long-lived isomer of berkelium-248". Nuclear Physics. 71 (2): 299. Bibcode:1965NucPh..71..299M. doi:10.1016/0029-5582(65)90719-4.
"Analisis isotop mengungkapkan spesies bermassa 248 dalam kelimpahan konstan dalam tiga sampel yang dianalisis selama periode sekitar 10 bulan. Ini dianggap berasal dari isomer 248Bk dengan waktu paruh lebih besar dari 9 [tahun]. Tidak ada pertumbuhan 248Cf yang terdeteksi, dan batas bawah untuk waktu paruh β− dapat ditetapkan sekitar 104 [tahun]. Tidak ada aktivitas alfa yang disebabkan oleh isomer baru yang terdeteksi; waktu paruh alfa mungkin lebih besar dari 300 [tahun]." - ^ Ini adalah nuklida terberat dengan waktu paruh setidaknya empat tahun sebelum "lautan ketidakstabilan".
- ^ Tidak termasuk nuklida yang "stabil secara klasik" dengan waktu paruh secara signifikan melebihi 232Th; misalnya, 113mCd memiliki waktu paruh hanya empat belas tahun, 113Cd hampir delapan kuadriliun tahun.
- ^ "PLUTONIUM ISOTOPIC RESULTS OF KNOWN SAMPLES USING THE SNAP GAMMA SPECTROSCOPY ANALYSIS CODE AND THE ROBWIN SPECTRUM FITTING ROUTINE" (PDF). Diarsipkan dari versi asli (PDF) tanggal 2017-08-13. Diakses tanggal 2022-06-23.
- ^ Bagan semua inti yang mencakup waktu paruh dan mode peluruhan