La differenza fondamentale tra isotopi fissili e fertili è che gli isotopi fissili sono materiale che può subire una reazione di fissione, mentre l'isotopo fertile è un materiale che può essere convertito in un isotopo fissile.
I termini isotopo fissile e isotopo fertile rientrano nella categoria della chimica nucleare. definiscono due diversi tipi di atomi che hanno diverso numero di neutroni con lo stesso numero di protoni nei loro nuclei (isotopi) che sono radioattivi. Esistono due tipi principali di reazioni nucleari come la reazione di fissione e la reazione di fusione. Questi isotopi fissili e fertili sono utili per quanto riguarda le reazioni di fissione.
Cosa sono gli isotopi fissili?
Gli isotopi fissili sono atomi che possono subire reazioni di fissione. Questi sono anche chiamati come materiali fissili. Alcuni noti materiali fissili includono l'uranio-235, il plutonio-239 e l'uranio-233. Tuttavia, tra queste tre specie, solo l'uranio-235 è presente in natura mentre le altre due sono specie chimiche sintetiche formate rispettivamente dall'uranio-238 e dal torio-232.
Figura 01: Isotopo di plutonio
U-235 è un isotopo dell'elemento chimico Uranio, che è composto da 92 protoni e 143 neutroni nel suo nucleo. Il simbolo chimico dell'uranio è dato come 23592U. L'abbondanza naturale di U-235 è di circa lo 0,72%. La massa di questo isotopo è di circa 235.043 amu.
Il plutonio è un elemento chimico artificiale che ha il numero atomico 94 e il simbolo Pu. Nella tavola periodica degli elementi, il plutonio può essere trovato nella serie degli attinidi tra f elementi a blocchi. A temperatura e pressione ambiente è allo stato solido. La configurazione elettronica di questo elemento può essere data come [Rn]5f67s2 Pertanto, ha sei elettroni nell'orbitale f.
Cosa sono gli isotopi fertili?
Gli isotopi fertili sono atomi che possono convertirsi in isotopi fissili. Questi isotopi fertili non possono subire la fissione da soli perché hanno neutroni a bassa energia. Possono subire la fissione solo convertendosi in isotopi fissili. Alcuni esempi comuni di isotopi fertili presenti in natura includono il torio-232 e l'uranio-238. Questi due sono gli unici isotopi fertili presenti in natura.
Figura 02: Conversione di isotopi fertili in isotopi fissili
La conversione di isotopi fertili in isotopi fissili avviene attraverso l'irradiazione di isotopi all'interno di reattori nucleari. Qui, i neutroni sono combinati con questi isotopi per renderli fissili. Dopo questa conversione, il materiale fissile di nuova formazione può subire un decadimento radioattivo. Quando il torio-232 e l'uranio-238 vengono convertiti in isotopi fissili, questi isotopi diventano rispettivamente plutonio-239 e uranio-233.
Qual è la differenza tra isotopi fissili e fertili?
La differenza fondamentale tra isotopi fissili e fertili è che gli isotopi fissili sono materiale che può subire una reazione di fissione, mentre un isotopo fertile è un materiale che può essere convertito in un isotopo fissile. Inoltre, gli isotopi fissili possono subire direttamente reazioni di fissione, mentre gli isotopi fertili non possono subire direttamente la fissione. L'uranio-235, il plutonio-239 e l'uranio-233 sono esempi di isotopi fissili mentre il torio-232 e l'uranio-238 sono esempi di isotopi fertili.
La tabella seguente riassume la differenza tra isotopi fissili e fertili.
Riepilogo – Isotopi fissili vs fertili
I termini isotopo fissile e isotopo fertile sono usati principalmente nella chimica nucleare. Il differenza fondamentale tra isotopi fissili e fertili è quello gli isotopi fissili sono materiale che può subire una reazione di fissione, mentre un isotopo fertile è un materiale che può essere convertito in un isotopo fissile.
