Uranium 238
Modèle:Infobox Isotope L'uranium 238, noté 238U, est l'isotope de l'uranium dont le nombre de masse est égal à 238 : son noyau atomique compte Modèle:Unité et Modèle:Unité avec un spin 0+ pour une masse atomique de Modèle:Unité. Il est caractérisé par un excès de masse de Modèle:Unité et une énergie de liaison nucléaire par nucléon de Modèle:Unité<ref name="IAEA.Nuclides"/>. Son abondance naturelle est de 99,2742 %, le reste de l'uranium naturel (0,7258 %) étant constitué d'uranium 235 (0,7202 %) et d'uranium 234 (0,0055 %).
L'uranium 238 est faiblement radioactif, avec une période de Modèle:Nombre d'années (Modèle:Unité). Il se désintègre principalement en Modèle:Nobr par Modèle:Nobr (avec une énergie de désintégration de Modèle:Unité), et très minoritairement en plusieurs noyaux plus petits par fission spontanée. Un kilogramme d'Modèle:Nobr présente ainsi une activité de Modèle:Unité (plus de douze millions de désintégrations par seconde), dont seulement Modèle:Unité (moins de sept Modèle:Abrd) par fission spontanée.
L'uranium appauvri est constitué d'Modèle:Nobr quasiment pur, tandis que l'uranium enrichi a une teneur supérieure en Modèle:Nobr. L'uranium retraité est également constitué essentiellement d'Modèle:Nobr, mais avec une proportion significative d'Modèle:Nobr ainsi que, plus généralement, de tous les isotopes allant de l'Modèle:Nobr à l'Modèle:Nobr hormis l'Modèle:Nobr.
L'uranium 238 est un isotope fertile car il donne un isotope fissile — en l'occurrence, le Modèle:Nobr — par capture d'un neutron puis deux [[Radioactivité β|Modèle:Nobr]] successives avec des périodes de Modèle:Unité et Modèle:Unité respectivement :
- <math>\mathrm{^1_0n+{}^{238}_{\ 92}U\to{}^{239}_{\ 92}U\ \xrightarrow [23,45\ min] {\beta^-\ 1,265\ MeV} \ ^{239}_{\ 93}Np\ \xrightarrow [2,3565\ jours] {\beta^-\ 0,722\ MeV} \ ^{239}_{\ 94}Pu}</math>
Cette réaction est mise en œuvre dans les réacteurs nucléaires ce qui permet de rendre fissile une partie de l'Modèle:Nobr en le convertissant en Modèle:Nobr fissile. Ce procédé est spécialement utilisé dans les réacteurs surgénérateurs, conçus précisément pour générer leur propre combustible nucléaire fissile à partir de matériaux fertiles, l'Modèle:Nobr étant naturellement fort peu abondant<ref>La production de plutonium de qualité militaire en réacteur de puissance est très malcommode car le plutonium produit contient une trop forte proportion de Modèle:Nobr. Le plutonium a usage militaire est produit en réacteurs dédiés dans lesquels le séjour du combustible cible est limité évitant la production des isotopes de rang supérieur à 239. cf, le rapport établi par l'office parlementaire d'évaluation des choix scientifiques et technologiques à l'occasion des discussions autour de la loi Bataille</ref>.
Chaîne de désintégration naturelle
Certains nucléides de la chaîne de désintégration principale de l'uranium 238 ont des modes de désintégration minoritaires, non représentés. La chaîne principale est<ref>Guide pratique Radionucléides & radioprotection, D. Delacroix, J.P. Guerre et P. Leblanc.</ref> :
- <math>\mathrm{{}^{238}_{\ 92}U\xrightarrow[4,468 \times 10^9 \ a]{\alpha }{}^{234}_{\ 90}Th\xrightarrow[24,1 \ j]{\beta^-\ } {}^{234m}_{\ 91}Pa\begin{Bmatrix} {\xrightarrow[1,17 \ min]{0,16\% }{}^{234}_{\ 91}Pa\xrightarrow[6,7 \ h]{\beta^-\ }} \\ {\xrightarrow[1,17 \ min]{99,84\% \beta^-\ }} \end{Bmatrix}{}^{234}_{\ 92}U\xrightarrow[2,445 \times 10^5 \ a]{\alpha }{}^{230}_{\ 90}Th\xrightarrow[7,7 \times 10^4 \ a]{\alpha }{}^{226}_{\ 88}Ra\xrightarrow[1600 \ a]{\alpha }{}^{222}_{\ 86}Rn}</math>
- <math>\mathrm{{}^{222}_{\ 86}Rn\xrightarrow[ 3,8235 \ j]{\alpha }{}^{218}_{\ 84}Po\xrightarrow[3,05 \ min]{\alpha } {}^{214}_{\ 82}Pb\xrightarrow[26,8 \ min]{\beta^-\ }{}^{214}_{\ 83}Bi\xrightarrow[19,9 \ min]{\beta^-\ }{}^{214}_{\ 84}Po\xrightarrow[16,37 \ ms]{\alpha }{}^{210}_{\ 82}Pb\xrightarrow[22,26 \ a]{\beta^-\ }{}^{210}_{\ 83}Bi\xrightarrow[5,013 \ j]{\beta^-\ }{}^{210}_{\ 84}Po\xrightarrow[138,38 \ j]{\alpha }{}^{206}_{\ 82}Pb}</math>
L'uranium 238 possède également d'autres modes de désintégration<ref>Modèle:Lien web</ref> : Modèle:Unité et Modèle:Unité par Modèle:Nobr.
| Rendement | Nucléides |
|---|---|
| 100,044 % | 206Pb |
| Modèle:Unité | 205Tl |
| Modèle:Unité | 208Pb |
| Modèle:Unité | 160Dy |
| Modèle:Unité | 140Ce |
| inconnue | 172Yb, 176Hf, 152Sm, 180Hf, 156Gd, 168Er, 164Dy |
Notes et références
Voir aussi
Articles connexes
Lien externe
- Argonne National Laboratory Uranium
Modèle:Tableau périodique des isotopes (navigation) Modèle:Portail
