Visa fråga/svar

 

Materiens innersta-Atomer-Kärnor [12888]

Fråga:
Vilka radioaktiva restprodukter får man ut vid delning av Uran-235 i ett kärnkraftverk. Jag tror det ena är Cesium-135, men vad är det mer?
/Per J, Spyken, Lund

Svar:
Fission - eller, som det också kallas, kärnklyvning - innebär, rent allmänt, att en tung atomkärna delar sig i två lättare kärnor. Det förekommer att tunga atomer fissionerar utan yttre påverkan, s.k. "spontan" fission, men i de flesta fallen krävs det att den tunga kärnan först blir träffad av t.ex. en neutron för att fissionen ska komma igång. Ofta sänds en eller flera neutroner också ut i samband med klyvningen.

Ett bra exempel är det du tar upp i din fråga, nämligen klyvningen av uran-235 i kärnkraftverk. När en uran-235 atom fångat in en neutron och sedan klyvs, kan en mängd olika par av "resultatkärnor" bildas. Alla parkombinationer som uppfyller kravet att det totala antalet protoner och neutroner på vardera sidan om reaktionspilen förblir konstanta är i princip möjliga. Sannolikheten för att ett visst par ska bildas är dock långtifrån lika stort för alla kombinationer - här kommer en massa kärnfysik in i bilden....

De allra flesta kärnorna som bildas i klyvningen av uran är radioaktiva och kommer därför att sönderfalla. Hur fort detta går beror på deras halveringstider. En av de saker som gör kärnkraft problematiskt är just att vissa klyvningsprodukter - och/eller deras sönderfallsprodukter - har långa eller ganska långa halveringstider.

Exempel på radioaktiva klyvningsprodukter man hittar i kärnbränsleavfall är jod-131 (8 timmars halveringstid), cesium-137 (30 år) och strontium-90 (29 år). Eftersom jod och strontium kan lagras i olika organ i människokroppen, är radioaktiva isotoper av dessa ämnen speciellt farliga, och de nämns därför ofta i debatten om kärnenergi.

Till dessa kommer ett antal mycket tyngre kärnor - t.ex. plutonium och s.k. aktinider - som bildas inuti bränslestavarna i andra typer av kärnreaktioner. Dessa har relativt höga produktionssannolikheter och i regel mycket långa halveringstider, vilket gör att kärnavfallet förblir radioaktivt under lång tid.

Bilden nedan (anpassad från länk 2), visar sannolikheten för olika klyvningsprodukter att bildas i fission av uran-235 under samma betingelser som vi hittar i ett kärnkraftverk. Om vi använder cesium-135 som ett exempel, tar vi reda på att denna isotop har 55 protoner och (135-55)=80 neutroner, och går in i diagrammet och läser av att dess produktionssannolikhet y ligger mellan 1 och 10 hundratusendelar per klyvning. Detta är förhållandevis lågt i förhållande till många andra möjliga produktkärnor.

Cesium-135s halveringstid på 2 miljoner år gör, i kombination med att den inte bildas med särskilt hög sannolikhet, att den inte bidrar så mycket med strålning per tidsenhet (kallas också aktivitet).



/Margareta H

Nyckelord: kärnkraftsavfall [11]; fission [15];

1 http://www.ssi.se/kaernkraft/framsida.html
2 http://www.cea.fr/gb/publications/Clefs45/contents.htm

*

 

 

Frågelådan innehåller 7376 frågor med svar.
Senaste ändringen i databasen gjordes 2019-03-12 13:41:21.


sök | söktips | Veckans fråga | alla 'Veckans fråga' | ämnen | dokumentation | ställ en fråga
till diskussionsfora

 

Creative Commons License

Denna sida från NRCF är licensierad under Creative Commons:
Erkännande-Ickekommersiell-Inga bearbetningar
.