Плутоний-240

У этого термина существуют и другие значения, см. Плутоний (значения).

Плуто́ний-240 (англ. plutonium-240) — радиоактивный нуклид химического элемента плутония с атомным номером 94 и массовым числом 240. Образуется при захвате нейтрона ядром ²³⁹Pu. В топливных элементах ядерных реакторов содержание ²⁴⁰Pu 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 % ²⁴⁰Pu). В отработанном топливе ядерного реактора около 70 % ²³⁹Pu и 26 % ²⁴⁰Pu, 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.

Плутоний-240
Название, символ	Плутоний-240, 240Pu
Нейтронов	146
Свойства нуклида
Атомная масса	240,0538135(20)[1] а. е. м.
Дефект массы	50 127,0(18)[1] кэВ
Удельная энергия связи (на нуклон)	7 556,036(8)[1] кэВ
Изотопная распространённость	0 (искусственный)
Период полураспада	6 564(11)[2] лет
Продукты распада	236U
Канал распада Энергия распада α-распад 5,255[1] МэВ SF
Таблица нуклидов
Медиафайлы на Викискладе

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

Образование и распад

Процесс	Уравнение	Период полу- распада[2]	Вероят- ность, %[2]	Энергия распада, кэВ	Энергия частиц, кэВ
Образование
β−-распад 240Np	${\displaystyle \mathrm {^{240}_{93}Np} \rightarrow \mathrm {^{240}_{94}Pu} +e^{-}+{\bar {\nu }}_{e}}$	61,9(2) мин	100
β+-распад 240Am	${\displaystyle \mathrm {^{240}_{95}Am} \rightarrow \mathrm {^{240}_{94}Pu} +e^{+}+\nu _{e}}$	50,8(3) ч	100
α-распад 244Cm	${\displaystyle \mathrm {^{244}_{96}Cm} \rightarrow \mathrm {^{240}_{94}Pu} +\mathrm {^{4}_{2}He} }$	18,10(2) лет	100
Поглощение нейтрона 239Pu	${\displaystyle \mathrm {^{239}_{94}Pu} +n^{0}\rightarrow \mathrm {^{240}_{94}Pu} }$
Распад
α-распад	${\displaystyle \mathrm {^{240}_{94}Pu} \rightarrow \mathrm {^{236}_{92}U} +\mathrm {^{4}_{2}He} }$	6564(11) лет	100	5 255[1]	5 168,17 (72,80 %) 5 123,68 (27,10 %)[3]
Спонтанное деление	${\displaystyle \mathrm {^{240}_{94}Pu} \rightarrow }$		5,7⋅10−6[4]

Получение

Плутоний-240 образуется в ядерных реакторах в результате захвате нейтрона плутонием-239. В процессе эксплуатации энергетических реакторов на АЭС создаётся основная масса ²⁴⁰Pu, типично в ОЯТ его доля составляет около четверти от всех изотопов плутония. Однако в разных типах реакторов его доля может составлять от 17 до 30 %^[5].

Применение

В оружейном плутонии количество изотопа плутония-240 составляет не более 8 %^[6].

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.^[7]

См. также

• Изотопы плутония
• Оружейный плутоний