Bien que peu ont entendu parler de matériaux radioactifs tels que le césium-137 ou le polonium 210, vous connaissez probablement l'uranium 235 (U-235) et de plutonium-239 (Pu-239) à partir des histoires au sujet des réacteurs et des bombes atomiques. Les deux métaux sont différents éléments chimiques, bien que proches voisins sur la table périodique. L'uranium se produit naturellement, alors que le plutonium est l'homme. Les deux sont très dangereux, dégageant un rayonnement intense et la chaleur.
Caractéristiques physiques
Dans un environnement exempt d'oxygène, l'uranium a un argenté, couleur gris métallisé; dans l'air, il se développe une couche d'oxyde en poudre noire. Plutonium oxydent également dans l'air, ce qui donne son aspect normalement blanc argenté une légère teinte jaune. Les deux métaux sont plus denses que le plomb, avec 74 et 68 pour cent plus de masse par volume pour le plutonium et l'uranium, respectivement. Dans une forme de poudre fine, l'uranium est pyrophore, ce qui signifie qu'il va brûler spontanément dans l'air.
La source
L'uranium se produit naturellement dans la croûte terrestre. Il se présente sous trois formes, appelées isotopes: U-238, U-235 et U-234. De ces trois, U-238 est de loin la plus courante, représentant plus de 99 pour cent, tandis que U-235 représente 0,72 pour cent. Pour rendre une partie importante de U-235, vous devez affiner plusieurs tonnes de mélange d'uranium d'origine naturelle, en supprimant le U-238 et U-234. Très peu de plutonium existe dans la nature; cependant, en exposant U-238 à un rayonnement de neutrons dans un réacteur nucléaire, vous tournez progressivement certaines d'entre elles en plutonium.
Radioactivité
Les atomes dans des éléments radioactifs désintégration à des taux différents. L'uranium 235 a une demi-vie d'environ 700 millions d'années, le sens, il faut longtemps pour que la moitié des atomes dans un échantillon de U-235 à la pourriture. Plutonium-239 a une demi-vie de 24.000 ans, alors qu'un gramme de celui-ci dégage près de 30.000 fois plus de rayonnement comme un gramme de U-235. Les deux métaux dégagent des types similaires de rayonnement, des particules appelées alpha. Bien que les particules alpha ont un pouvoir de pénétration pauvres et ont besoin seulement un blindage en carton, une source d'alpha à l'intérieur du corps humain devient très dangereux, détruisant les organes internes par contact direct. Cela rend la poussière de plutonium inhalé un risque grave pour la santé.
Noyau
Lorsque vous vous déplacez de gauche à droite et de haut en bas sur le tableau périodique, les noyaux des atomes deviennent plus lourds. Vers le bas du tableau périodique, ils deviennent très instables. L'uranium 235 a 92 protons et 143 neutrons dans son noyau. Le plutonium-239 contient 94 protons et 145 neutrons. Le nombre de protons déterminer quel élément que vous avez, et le nombre de neutrons a une incidence sur sa stabilité.