넵투늄이란?

넵투늄이란?

 

특징 1

넵투늄은 수십 톤의 우라늄 원자력 발전을 만들어 1년 동안 사용했던 후 핵연료봉에 남아 있습니다.

 

은백색 금속 원소, 첫 번째 트랜스 우라늄 원소는 인공적으로 만들어졌고 세 번째 인공 원소는 테크네튬과 프로메튬 옆에 있었습니다.

 

1940년 캘리포니아 대학의 맥밀런과 아벨슨은 사이클로트론으로 우라늄 중성자를 조사하여 결과적인 새로운 물질을 분리하여 새로운 요소를 인공적으로 만들었습니다. 그들은 이 요소가 우라늄의 다음 요소이기 때문에 우라늄 이름의 기원인 천왕성의 다음 해왕성의 이름을 따서 투늄이라고 명명했습니다.

 

특징 2

네프토늄은 또한 핵반응에 의한 플루토늄 생산의 부산물로 얻어집니다. 천연 우라늄 광물은 또한 우라늄 중성자 흡수 베타 붕괴로 생성된 매우 적은 양의 네프토늄을 포함합니다. 그러나 투늄에서 가장 안정한 투늄-237은 214만 년의 반감기를 가지고 있기 때문에 지구 생산 중에 투늄이 남아 있지 않습니다. 화학적으로 다양한 산화물이 만들어지고 높은 반응 활성을 가지고 있습니다.

 

투늄-237은 열 중성자 또는 자원 중성자에서 핵분열 효율이 0.4%에 불과하며 사실상 비분 열일 수 있습니다. 임계 질량은 60kg이지만 이 질량을 넘어 거둬가도 핵폭탄처럼 붐비기보다는 점화할 만큼 비효율적인 핵무기(미국-241 또는 243)를 생산하는 것은 불가능합니다.

 

특징 3

그러나 투늄-237은 두 개의 흡수 중성자가 있을 때 우라늄-235가 생성되기 때문에 많이 생산됩니다. 고속 육종키 원자로와 같은 육종키 원자로가 개발되면 우라늄-235에 의해 생성된 투늄-237의 양이 두 배 이상 증가합니다. 투늄-237은 주로 플루토늄-238의 제조에 사용됩니다. 중성자 1개만 흡수하면 플루토늄-238이 됩니다.

 

특징 4

우라늄-235와 236과 넵투늄-237을 혼합해 플루토늄-238을 생산합니다. 그러나 플루토늄-238도 중성자를 먹고 플루토늄-239를 생산하기 때문에 재처리하지 않으면 플루토늄 가격이 매우 높고 작아집니다. 고속 육종키 원자로에서 플루토늄-238은 열 육종키 원자로보다 훨씬 많은 질량을 생산할 수 있습니다.지금까지는 넵투늄-237과 우라늄-236을 효율적으로 사용함으로써 연간 수백kg까지 생산함으로써 엄청나게 큰 규모로 생산할 수 있었지만, 우라늄은 열성 육종 원자로보다 농축되어 있으며 현재는 안정적인 육종 원자로 개발이 불가능합니다.