Verschil tussen U 235 en U 238

Belangrijkste verschil - U 235 versus U 238

Radioactieve elementen zijn verbindingen die na verloop van tijd afbreken door energie vrij te maken en in verschillende elementen te veranderen. Dit gebeurt omdat deze elementen niet stabiel zijn. Om stabiel te worden, geven ze energie vrij door radioactief verval. Bijna alle elementen zijn te vinden in verschillende vormen die bekend staan als isotopen. Sommige van deze isotopen zijn zeer stabiel van aard. Maar andere isotopen zijn niet stabiel en ondergaan radioactief verval. Deze isotopen worden radioactieve isotopen genoemd. Zelfs stabiele isotopen kunnen echter radioactief verval ondergaan, maar dit kan niet worden waargenomen omdat dit proces zeer lang duurt. Uranium is een chemisch element dat bekend staat om zijn radioactief verval. U-235 en U-238 zijn twee radioactieve isotopen van uranium. Het belangrijkste verschil tussen U-235 en U-238 is dat het aantal neutronen aanwezig in de U-235 kern is 143, terwijl het aantal protonen aanwezig in de U-238 kern 146 is.

Key Areas Covered

1. Wat is U 235
      - Definitie, eigenschappen en gebruik
2. Wat is U 238
      - Definitie, eigenschappen en gebruik
3. Wat zijn de overeenkomsten tussen U 235 en U 238
      - Overzicht van gemeenschappelijke functies
4. Wat is het verschil tussen U 235 en U 238
      - Vergelijking van belangrijke verschillen

Sleutelbegrippen: halfwaardetijd, isotoop, neutronen, protonen, radioactief verval, uranium

Wat is U 235

U-235 is een isotoop van het scheikundig element uranium dat is samengesteld uit 92 protonen en 143 neutronen in zijn kern. Het chemische symbool voor Uranium wordt gegeven als ²³⁵₉₂U. De natuurlijke abundantie van U-235 is ongeveer 0,72%. De massa van deze isotoop is ongeveer 235.043 amu.

De halfwaardetijd van een U-235 isotoop is ongeveer 700 miljoen jaar. Met andere woorden, het duurt ongeveer 700 miljoen jaar tot de helft van zijn massa door radioactief verval. De modus van verval die te zien is in U-235 is alfa-verval. Dit betekent dat U-235 een alfadeeltje afgeeft wanneer het radioactief verval ondergaat.

Figuur 1: De kettingreactie van de splijting van U-235 kan worden gestart met het bombarderen van een hogesnelheidsneutron.

U-235 is in staat om een kettingreactie van kernsplijting te ondersteunen. Daarom is U-235 splijtbaar. Een natuurlijke splijtingsketen eindigt met Thorium-231, dat een stabiel element is. De fissie van één U-235 atoom geeft 202,5 MeV vrij. De belangrijkste toepassingen van U-235 zijn de toepassingen in kernwapens en kerncentrales.

Wat is U 238

U-238 is een isotoop van uranium, dat is samengesteld uit 92 protonen en 146 neutronen in zijn kern. Het is de meest voorkomende isotoop van het uraniumelement. De overvloed aan U-238 is ongeveer 99%. Het is niet-splijtbaar, wat betekent dat U-238 geen enkele kettingreactie van kernsplijting ondergaat.

Ze kunnen echter splijtbaar worden gemaakt door een bombardement van een hogesnelheidsneutron. Daarom wordt het een vruchtbaar materiaal genoemd. Maar zelfs met dit bombardement is de kans om splijtbaar te worden erg laag. Wanneer de kern een neutron vangt, vormt het onstabiele U-239-isotoop. Deze U-239 isotoop is splijtbaar en start een kettingreactie van radioactief verval.

Figuur 2: Uranium-238

De halfwaardetijd van U-238 is ongeveer 4,4 miljard jaar. De molaire massa van deze isotoop is ongeveer 238.05 amu. Deze isotoop neigt ook naar alfa-verval. Het eindproduct van dit verval is Thorium-234.

Moderne kernwapens gebruiken U-238 als sabotagemateriaal. Het bedekt de kern die splijtbaar materiaal bevat. Het is nuttig bij het reflecteren van neutronen die worden vrijgegeven en verhoogt de efficiëntie van het wapen.

Overeenkomsten tussen U 235 en U 238

U 235 en U 238 zijn isotopen van hetzelfde chemische element; Uranium.
Beide zijn radioactieve isotopen.
Beide isotopen zijn samengesteld uit 92 protonen in hun kern.
Beide worden gebruikt bij de productie van kernwapens.
Beide typen ondergaan alfa-verval.

Verschil tussen U 235 en U 238

Definitie

U 235: U-235 is een isotoop van uranium en bestaat uit 92 protonen en 143 neutronen in zijn kern.

U 238: U-238 is een isotoop van uranium en bestaat uit 92 protonen en 146 neutronen in zijn kern.

neutronen

U 235: Het aantal neutronen aanwezig in de U-235 kern is 143.

U 238: Het aantal neutronen in de U-238-kern is 146.

Halve leven

U 235: De halfwaardetijd van U-235 is ongeveer 703 miljoen jaar.

U 238: De halfwaardetijd van U-238 is ongeveer 4,4 miljard jaar.

Overvloed

U 235: De natuurlijke abundantie van U-235 is ongeveer 0,72%.

U 238: De natuurlijke abundantie van U-238 is ongeveer 99%.

Categorie

U 235: U-235 is een splijtbaar materiaal.

U 238: U-238 is een vruchtbaar materiaal.

Kettingreacties

U 235: U-235 is in staat om reacties van kernsplitsingsketens te ondersteunen.

U 238: U-238 alleen is niet in staat om reacties van kernsplitsingsketens te ondersteunen.

Atoom massa

U 235: De massa van het U-235-atoom is ongeveer 235.043 amu.

U 238: De massa van het U-238-atoom is ongeveer 238,05 amu.

Conclusie

Uranium is een bekend radioactief materiaal. Het heeft verschillende isotopen en al deze isotopen zijn radioactief van aard. U-235 en U-238 zijn dergelijke isotopen van uranium. Het belangrijkste verschil tussen U-235 en U-238 is dat het aantal neutronen aanwezig in de U-235-kern 143 is, terwijl het aantal protonen in de U-238-kern 146 is..

Referenties:

1. "Uranium-238." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 24 aug. 2017, hier beschikbaar. Toegankelijk 29 augustus 2017.
2. "Uranium 238 en 235." Radioactiviteit: Uranium 238 en 235, hier beschikbaar. Toegankelijk 29 augustus 2017.

Afbeelding met dank aan:

1. "Kernspaltung" door Stefan-Xp - Eigen werk (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "Uranium238" door Greenhorn1 - Eigen werk (Public Domain) via Commons Wikimedia

Wetenschap