Plutonio-240 è un isotopo radioattivo del plutonio. Si presenta in campioni di plutonio-239, un altro isotopo radioattivo che è il più comunemente usato isotopo in esplosivi nucleari. Plutonio-240 riduce la quantità di energia rilasciata dal campione che subiscono la fissione spontanea e prematuramente rilasciando alcuni dell'energia contenuta in plutonio-239.
Plutonio-240
Plutonio-240 è un isotopo radioattivo del plutonio. Il numero 240 si riferisce al numero totale di particelle nel suo nucleo. Plutonio ha numero atomico 94, che significa che ha 94 protoni.
Un diverso isotopo di plutonio, il plutonio-239, è il principale isotopo usato nella produzione di esplosivi nucleari. Tuttavia, il plutonio-240 è presente in esplosivi nucleari in piccole quantità. Plutonio-240 può essere diviso da fissione nucleare, che coinvolge un neutrone a esso di infornamento, e fissione spontanea.
Fissione spontanea
Un isotopo pesante che si rompe in piccoli nuclei e singole particelle senza alcuna influenza esterna è detto per avere subito la fissione spontanea. Fissione spontanea si verifica solo in isotopi con una massa maggiore di circa 60 unità di massa atomica, 60 volte la massa di un singolo protone.
Come il nucleo di plutonio-240 ha una massa circa 240 volte che di un singolo protone, può subire la fissione spontanea e lo fa con un tasso relativamente alto. Fissione spontanea di plutonio-240 in un esplosivo può influenzare il rilascio di energia finale dell'esplosivo.
Riduzione del rilascio di energia
La presenza di plutonio-240 in una massa fatta principalmente di altri isotopi del plutonio riduce l'utilità della massa come esplosivo. Ciò è a causa di alto tasso di plutonio-240 di fissione spontanea. Quando l'isotopo di plutonio-240 rompe mediante fissione spontanea, neutroni vengono rilasciati. Ciascuno di questi neutroni potrebbe potenzialmente far esplodere una reazione a catena, prematuramente utilizzando alcuni del plutonio e riducendo la quantità disponibile per un esplosione finale. Ciò ridurrebbe il rilascio di energia dell'esplosione.
Conseguenze
Perché plutonio-240 riduce il rilascio di energia finale, la quantità di plutonio-240 in un campione di principalmente plutonio-239 determina il suo grado. Plutonio-239 quasi puro con fino a 7% plutonio-240 è classificato come "grado di armi." Campioni con percentuali più elevate di plutonio-240 sono "tipo di carburante" (tra 7 e 20% plutonio-240) o "grado di reattore" (più di 20% plutonio-240). Uno qualsiasi di questi gradi possono essere trasformato in armi nucleari, ma usando "armi" plutonio è più conveniente perché ha il più plutonio-240 un campione, meno energia viene rilasciata.