Uranium-234: Perbedaan antara revisi
Wiz Qyurei (bicara | kontrib) Tag: Suntingan perangkat seluler Suntingan peramban seluler Suntingan seluler lanjutan |
Wiz Qyurei (bicara | kontrib) a Tag: Suntingan perangkat seluler Suntingan peramban seluler Suntingan seluler lanjutan |
||
Baris 1: | Baris 1: | ||
{{Infobox isotope |
|||
{{Infobox isotope|background=#fc6|mass_number=234|symbol=U|num_neutrons=142|num_protons=92|abundance=0,0054%|halflife=246.000 years|decay_product=thorium-230|parent_symbol=U|parent=uranium-238|parent_mass=238|parent_decay=alpha, beta, beta|parent2_symbol=Pa|parent2=protactinium-234|parent2_mass=234|parent2_decay=b-|parent3_symbol=Pu|parent3=plutonium-238|parent3_mass=238|parent3_decay=a|decay_symbol=Th|decay_mass=230|decay_mode1=[[alpha emission]]|decay_mode2=[[spontaneous fission]]}}'''Uranium-234''' adalah salah satu isotop uranium. Di dalam uranium alam dan bijih uranium, U-234 terbentuk sebagai [[produk peluruhan]] tidak langsung dari [[uranium-238]], tetapi U-234 hanya membentuk 0,0055% (55 bagian per juta) dari uranium baku dikarenakan [[waktu paruh]]-nya hanya 245.500 tahun; ini hanya sekitar 1/18.000 lebih lama dari U-238. Jalur utama produksi U-234 melalui [[Peluruhan radioaktif|peluruhan nuklir]] adalah sebagai berikut: inti U-238 memancarkan [[Partikel Alfa|partikel alfa]] menjadi thorium-234 (Th-234). Selanjutnya, dengan waktu paruh pendek, inti Th-234 memancarkan [[Partikel Beta|partikel beta]] untuk menjadi [[Protaktinium|protactinium]]-234 (Pa-234), atau lebih seperti isomer nuklir, dilambangkan Pa-234m. Akhirnya, inti Pa-234 atau Pa-234m memancarkan partikel beta lain untuk menjadi inti U-234. |
|||
| image = U-234 oxide.png |
|||
| image_caption = sampel uranium-234 oksida |
|||
| alternate_names = Uranium II ({{abbr|hist|historis}}) |
|||
| mass_number = 234 |
|||
| symbol = U |
|||
| num_neutrons = 142 |
|||
| num_protons = 92 |
|||
| abundance = 0,0054% |
|||
| halflife = {{val|246000}} tahun |
|||
| decay_product = torium-230 |
|||
| decay_mass = 230 |
|||
| decay_symbol = Th |
|||
| parent = uranium-238 |
|||
| parent_mass = 238 |
|||
| parent_symbol = U |
|||
| parent_decay = alfa, beta, beta |
|||
| parent2 = protaktinium-234 |
|||
| parent2_mass = 234 |
|||
| parent2_symbol = Pa |
|||
| parent2_decay = b- |
|||
| parent3 = plutonium-238 |
|||
| parent3_mass = 238 |
|||
| parent3_symbol = Pu |
|||
| parent3_decay = a |
|||
| mass = |
|||
| spin = |
|||
| excess_energy = |
|||
| binding_energy = |
|||
| decay_mode1 = [[Peluruhan alfa]] |
|||
| decay_energy1 = 4,8 |
|||
| decay_mode2 = [[Pembelahan spontan|Fisi spontan]] |
|||
| decay_energy2 = |
|||
| decay_mode3 = |
|||
| decay_energy3 = |
|||
| decay_mode4 = |
|||
| decay_energy4 = |
|||
}} |
|||
'''Uranium-234''' ('''<sup>234</sup>U''' atau '''U-234''') adalah sebuah [[isotop uranium]]. Dalam [[uranium alam]] dan bijih uranium, <sup>234</sup>U terjadi sebagai [[produk peluruhan]] tidak langsung dari [[uranium-238]], tetapi hanya 0,0055% (55 [[Ppm dan ppb|bagian per juta]]) dari uranium mentah karena [[waktu paruh]]nya yang hanya 245.500 tahun hanya sekitar {{sfrac|1|18000}} dari waktu paruh <sup>238</sup>U. Jadi laju <sup>234</sup>U hingga <sup>238</sup>U dalam sampel alami setara dengan laju waktu paruh satu sama lain. Jalur utama produksi <sup>234</sup>U melalui [[Peluruhan radioaktif|peluruhan nuklir]] adalah sebagai berikut: inti uranium-238 memancarkan [[partikel alfa]] menjadi [[torium-234]]. Selanjutnya, dengan waktu paruh yang pendek, inti <sup>234</sup>Th memancarkan [[partikel beta]] menjadi [[protaktinium-234]] (<sup>234</sup>Pa), atau lebih mungkin [[isomer nuklir]] yang dilambangkan dengan <sup>234m</sup>Pa. Akhirnya, inti <sup>234</sup>Pa atau <sup>234m</sup>Pa memancarkan partikel beta lain menjadi inti <sup>234</sup>U. |
|||
Inti |
Inti uranium-234 meluruh dengan [[peluruhan alfa]] menjadi torium-230, kecuali untuk fraksi kecil (bagian per miliar) inti yang mengalami [[Pembelahan spontan|fisi spontan]]. |
||
Ekstraksi |
Ekstraksi sejumlah kecil <sup>234</sup>U dari uranium alam dapat dilakukan dengan menggunakan [[pemisahan isotop]], serupa dengan yang digunakan untuk [[Pengayaan uranium|pengayaan uranium biasa]]. Namun, tidak ada permintaan nyata dalam [[kimia]], [[fisika]], atau [[Rekayasa|teknik]] untuk mengisolasi <sup>234</sup>U. Sampel murni yang sangat kecil dari <sup>234</sup>U dapat diekstraksi melalui [[Pertukaran ion|proses pertukaran ion kimia]] - dari sampel [[plutonium-238]] yang telah berumur untuk memungkinkan beberapa peluruhan ke <sup>234</sup>U melalui [[peluruhan alfa]]. |
||
[[ |
[[Uranium yang diperkaya]] mengandung lebih banyak <sup>234</sup>U daripada uranium alami sebagai [[produk sampingan]] dari proses pengayaan uranium yang bertujuan untuk memperoleh [[uranium-235]], yang mengonsentrasikan isotop yang lebih ringan bahkan lebih kuat daripada <sup>235</sup>U. Makalah penelitian IAEA TECDOC-1529 menyimpulkan bahwa kandungan <sup>234</sup>U dari bahan bakar yang diperkaya berbanding lurus dengan derajat <sup>235</sup>U—pengayaan dengan 2% <sup>235</sup>U menghasilkan 150 g <sup>234</sup>U/ton HM, dan pengayaan 4,5% <sup>235</sup>U yang paling umum menghasilkan 400 g <sup>234</sup>U/ton HM.<ref>https://www-pub.iaea.org/MTCD/publications/PDF/te_1529_web.pdf</ref> Peningkatan persentase <sup>234</sup>U dalam uranium alam yang diperkaya dapat diterima di [[reaktor nuklir]] saat ini. [[Uranium yang diproses ulang|Uranium yang diproses]] dan didaur ulang (diperkaya kembali) mengandung fraksi <sup>234</sup>U yang bahkan lebih tinggi. Hal ini menguntungkan karena meskipun <sup>234</sup>U tidak bersifat [[Bahan fisil|fisil]], ia cenderung menyerap [[neutron]] lambat dalam reaktor nuklir yang mengembangbiakkan <sup>235</sup>U. Ini jauh lebih efisien daripada rangkaian langkah <sup>238</sup>U + n → [[Neptunium-239|<sup>239</sup>Np]] → [[plutonium-239|<sup>239</sup>Pu]] dalam mengganti konsumsi isotop fisil. |
||
Uranium-234 memiliki [[Penampang neutron|penampang tangkapan neutron]] sekitar 100 [[barn (satuan)|barn]] untuk [[Suhu neutron#Termal|neutron termal]], dan sekitar 700 barn untuk [[Tangkapan neutron|integral resonansi]]nya - rata-rata neutron yang memiliki kisaran energi menengah. Dalam [[Reaktor neutron termal|reaktor nuklir]], isotop non-fisil <sup>234</sup>U dan <sup>238</sup>U menangkap pembiakkan neutron isotop fisil <sup>235</sup>U dan <sup>239</sup>Pu berturut-turut. <sup>234</sup>U diubah menjadi <sup>235</sup>U dengan lebih mudah dan oleh karena itu pada laju yang lebih besar dari <sup>238</sup>U adalah menjadi <sup>239</sup>Pu (melalui [[neptunium-239]]) karena <sup>238</sup>U memiliki penampang penangkap neutron yang jauh lebih kecil, hanya 2,7 barn. Dalam reaksi <sup>234</sup>U + n → <sup>235</sup>U, kandungan <sup>234</sup>U dari bahan bakar yang diperkaya 4,5% turun secara stabil selama periode iradiasi turun dari 450g/ton HM menjadi 205g/ton HM dalam bahan bakar dengan iradiasi 60GWd/ton HM.<ref>https://www.nuclear-power.net/wp-content/uploads/2015/06/uranium_234_irradiated_fuel.png</ref> |
|||
Selain itu, reaksi (n, 2n) dengan neutron cepat juga mengubah sejumlah kecil <sup>235</sup>U menjadi <sup>234</sup>U. Hal ini dilawan dengan konversi cepat dari <sup>234</sup>U yang tersedia menjadi <sup>235</sup>U melalui penangkapan neutron termal. [[Bahan bakar nuklir bekas|Bahan bakar bekas]] mungkin mengandung sebanyak 0,010% <sup>234</sup>U, atau 100 [[Ppm dan ppb|bagian per juta]], fraksi yang lebih tinggi daripada 55 bagian per juta dari uranium alam. [[Uranium terdeplesi]] yang dipisahkan selama proses pengayaan mengandung jauh lebih sedikit <sup>234</sup>U (sekitar 0,001%<ref>[https://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs257/en/ WHO | Depleted uranium] {{webarchive |url=https://web.archive.org/web/20120815092349/http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs257/en/ |date=15 Agustus 2012 }}</ref>) yang membuat radioaktivitas uranium terdeplesi sekitar setengah dari uranium alami. Uranium alami memiliki konsentrasi "keseimbangan" <sup>234</sup>U—titik di mana jumlah peluruhan yang sama dari <sup>238</sup>U dan <sup>234</sup>U akan terjadi. |
|||
Bagaimanapun, reaksi (n, 2n) dengan netron cepat juga mengubah sejumlah kecil U-235 menjadi U-234, sehingga bahan bakar nuklir bekas dapat mengandung 0,010% U-234, fraksi yang lebih tinggi daripada uranium non-iradiasi.<ref>http://www.francenuc.org/en_mat/uranium4_e.htm</ref> |
|||
[[Uranium terdeplesi]] lebih kurang mengandung U-234 (sekitar 0,001%<ref>[http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs257/en/ WHO | Depleted uranium] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20120815092349/http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs257/en/|date=August 15, 2012}}</ref>) yang membuat radioaktivitas uranium terdeplesi sekitar satu-setengah dari uranium alam. Uranium alam memiliki konsentrasi "kesetimbangan" U-234 pada titik ketika dalam jumlah yang sama peluruhan U-238 dan U-234 akan terjadi. Uranium terdeplesi juga mengandung U-235 sedikit, tapi terlepas dari umur paruhnya yang jauh lebih pendek dari U-238, konsentrasi U-235 dalam uranium alam cukup rendah (sekitar 0,7%) sehingga deplesi U-235 tidak menghasilkan penurunan radioaktivitas yang signifikan.{{Isotop|lighter=[[uranium-233]]|element=uranium|heavier=[[uranium-235]]|before=[[plutonium-238]] '''([[alpha decay|α]])<br ></span>'''[[protactinium-234]] '''([[beta decay|β-]])<br />'''[[neptunium-234]] '''([[positron emission|β+]])|after=[[thorium-230]] '''(α)}} |
|||
== Lihat pula == |
== Lihat pula == |
Revisi terkini sejak 23 Juni 2022 06.33
Umum | |
---|---|
Simbol | 234U |
Nama | uranium-234, U-234, Uranium II (hist) |
Proton (Z) | 92 |
Neutron (N) | 142 |
Data nuklida | |
Kelimpahan alam | 0,0054% |
Waktu paruh (t1/2) | 246.000 tahun |
Isotop induk | 238U (alfa, beta, beta) 234Pa (β−) 238Pu (α) |
Produk peluruhan | 230Th |
Mode peluruhan | |
Mode peluruhan | Energi peluruhan (MeV) |
Peluruhan alfa | 4,8 |
Isotop uranium Tabel nuklida lengkap |
Uranium-234 (234U atau U-234) adalah sebuah isotop uranium. Dalam uranium alam dan bijih uranium, 234U terjadi sebagai produk peluruhan tidak langsung dari uranium-238, tetapi hanya 0,0055% (55 bagian per juta) dari uranium mentah karena waktu paruhnya yang hanya 245.500 tahun hanya sekitar 118000 dari waktu paruh 238U. Jadi laju 234U hingga 238U dalam sampel alami setara dengan laju waktu paruh satu sama lain. Jalur utama produksi 234U melalui peluruhan nuklir adalah sebagai berikut: inti uranium-238 memancarkan partikel alfa menjadi torium-234. Selanjutnya, dengan waktu paruh yang pendek, inti 234Th memancarkan partikel beta menjadi protaktinium-234 (234Pa), atau lebih mungkin isomer nuklir yang dilambangkan dengan 234mPa. Akhirnya, inti 234Pa atau 234mPa memancarkan partikel beta lain menjadi inti 234U.
Inti uranium-234 meluruh dengan peluruhan alfa menjadi torium-230, kecuali untuk fraksi kecil (bagian per miliar) inti yang mengalami fisi spontan.
Ekstraksi sejumlah kecil 234U dari uranium alam dapat dilakukan dengan menggunakan pemisahan isotop, serupa dengan yang digunakan untuk pengayaan uranium biasa. Namun, tidak ada permintaan nyata dalam kimia, fisika, atau teknik untuk mengisolasi 234U. Sampel murni yang sangat kecil dari 234U dapat diekstraksi melalui proses pertukaran ion kimia - dari sampel plutonium-238 yang telah berumur untuk memungkinkan beberapa peluruhan ke 234U melalui peluruhan alfa.
Uranium yang diperkaya mengandung lebih banyak 234U daripada uranium alami sebagai produk sampingan dari proses pengayaan uranium yang bertujuan untuk memperoleh uranium-235, yang mengonsentrasikan isotop yang lebih ringan bahkan lebih kuat daripada 235U. Makalah penelitian IAEA TECDOC-1529 menyimpulkan bahwa kandungan 234U dari bahan bakar yang diperkaya berbanding lurus dengan derajat 235U—pengayaan dengan 2% 235U menghasilkan 150 g 234U/ton HM, dan pengayaan 4,5% 235U yang paling umum menghasilkan 400 g 234U/ton HM.[1] Peningkatan persentase 234U dalam uranium alam yang diperkaya dapat diterima di reaktor nuklir saat ini. Uranium yang diproses dan didaur ulang (diperkaya kembali) mengandung fraksi 234U yang bahkan lebih tinggi. Hal ini menguntungkan karena meskipun 234U tidak bersifat fisil, ia cenderung menyerap neutron lambat dalam reaktor nuklir yang mengembangbiakkan 235U. Ini jauh lebih efisien daripada rangkaian langkah 238U + n → 239Np → 239Pu dalam mengganti konsumsi isotop fisil.
Uranium-234 memiliki penampang tangkapan neutron sekitar 100 barn untuk neutron termal, dan sekitar 700 barn untuk integral resonansinya - rata-rata neutron yang memiliki kisaran energi menengah. Dalam reaktor nuklir, isotop non-fisil 234U dan 238U menangkap pembiakkan neutron isotop fisil 235U dan 239Pu berturut-turut. 234U diubah menjadi 235U dengan lebih mudah dan oleh karena itu pada laju yang lebih besar dari 238U adalah menjadi 239Pu (melalui neptunium-239) karena 238U memiliki penampang penangkap neutron yang jauh lebih kecil, hanya 2,7 barn. Dalam reaksi 234U + n → 235U, kandungan 234U dari bahan bakar yang diperkaya 4,5% turun secara stabil selama periode iradiasi turun dari 450g/ton HM menjadi 205g/ton HM dalam bahan bakar dengan iradiasi 60GWd/ton HM.[2]
Selain itu, reaksi (n, 2n) dengan neutron cepat juga mengubah sejumlah kecil 235U menjadi 234U. Hal ini dilawan dengan konversi cepat dari 234U yang tersedia menjadi 235U melalui penangkapan neutron termal. Bahan bakar bekas mungkin mengandung sebanyak 0,010% 234U, atau 100 bagian per juta, fraksi yang lebih tinggi daripada 55 bagian per juta dari uranium alam. Uranium terdeplesi yang dipisahkan selama proses pengayaan mengandung jauh lebih sedikit 234U (sekitar 0,001%[3]) yang membuat radioaktivitas uranium terdeplesi sekitar setengah dari uranium alami. Uranium alami memiliki konsentrasi "keseimbangan" 234U—titik di mana jumlah peluruhan yang sama dari 238U dan 234U akan terjadi.
Lihat pula
[sunting | sunting sumber]Referensi
[sunting | sunting sumber]
Lebih ringan: uranium-233 |
Uranium-234 adalah isotop uranium |
Lebih berat: uranium-235 |
Produk peluruhan dari: plutonium-238 (α) protaktinium-234 (β-) neptunium-234 (β+) |
Rantai peluruhan dari uranium-234 |
Meluruh menjadi: torium-230 (α) |