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넵투늄

last modified: 2015-03-25 17:05:29 by Contributors

Neptunium . 镎

악티늄족 원소의 일종으로, 원자번호 93번.


1940년, 캘리포니아 대학의 맥밀런과 아벨슨은 사이클로트론으로 우라늄중성자를 조사해, 얻어진 신 물질을 분리해서 새로운 원소를 인공적으로 만들어냈다. 그들은 이 원소가 우라늄의 다음 원소라는 것에서 우라늄의 이름의 유래인 천왕성 다음에 있는 해왕성의 이름을 따 넵투늄이라고 이름붙였다.
넵투늄은 핵반응에 의한 플루토늄 제조의 부산물로도 얻어진다. 또, 천연 우라늄광물에도 극미량의 넵투늄이 함유되어 있다. 화학적으로는 여러가지 산화물을 만들며, 반응활성이 높다.

넵투늄-237은 핵분열 효율이 열중성자던, 자원중성자던 0.4%에밖에 되지 않아 사실상 비핵분열성이라 해도 된다
임계질량은 60kg이지만 이 질량을 초과해서 모아놓아도 핵폭탄처럼 꽝 폭발하는 것이 아닌 발화하는 정도의 비효율적이라 핵무기 제조도 불가능하다. (이는 아메리슘-241이나 243도 마찬가지)

다만 넵투늄-237은 우라늄-235가 중성자를 2개 흡수하면 생성되기 때문에 많이 생성된다.
고속증식로와 같은 증식로가 개발되면 우라늄-235에서 생성되는 넵투늄-237의 양은 2배가 넘게 된다.
넵투늄-237은 플루토늄-238의 제조에 주로 쓰인다.
중성자 한개만 흡수해도 플루토늄-238이 되기 때문.

우라늄-235와 236, 넵투늄-237을 섞어 플루토늄-238을 제조한다. 다만 플루토늄-238도 중성자를 먹고 플루토늄-239도 생성되기 때문에 제처리를 해야 하기 때문에 플루토늄의 가격은 매우 비싸고 소량 생성된다.
고속 증식로에서는 플루토늄-238이 열 증식로보다 훨씬 더 많이 대량 생성할 수 있다. 지금까지 쌓인 넵투늄-237과 우라늄-236을 효율적으로 이용한다면 연간 수십~수백kg까지 생산하여 엄청나게 대량 생산할 수 있다.
다만 열증식로보다 더 고농축된 우라늄이 필요하다는 점이 있고 또한 증식로의 안정적인 발전이 현재로써는 불가능하다는 점이 있다..
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