Plutonium 244

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Plutonium 244

table

Général
Symbole 244
94
Pu
Neutrons 150
Protons 94
Données physiques
Demi-vie 80,8 Ma
Spin 0+
Énergie de liaison 1 836 061,829 ± 5,103 keV
Isotope parent Désintégration
Désintégration Produit Énergie (MeV)

Le plutonium 244, noté 244Pu, est l'isotope du plutonium dont le nombre de masse est égal à 244 : son noyau atomique compte 94 protons et 150 neutrons avec un spin 0+ pour une masse atomique de 244,064 204 g/mol. Il est caractérisé par un excès de masse de 59 799 717 ± 5 093 eV/c2 et une énergie de liaison nucléaire de 1 836 061 829 ± 5 103 eV[1].

Un gramme de plutonium 244 présente une radioactivité de 670,7 kBq.

Il donne de l'uranium 240 par désintégration α avec une période radioactive de 80,8 Ma et une énergie de désintégration de 4,666 MeV. Dans 0,12 % des cas, il se désintègre par fission spontanée, soit 804 900 fissions spontanées par kg de 244Pu pur.

Le plutonium 244 est assez difficile à produire par voie naturelle dans les minerais d'uranium par capture neutronique, et n'est pas non plus produit en quantités significatives par le cycle du combustible nucléaire[2]. Néanmoins, de telles captures neutroniques successives peuvent avoir lieu également lors d'explosions nucléaires sur Terre et conduire par conséquent à la formation de petites quantités de plutonium 244.

La présence du plutonium 244 à l'état de traces dans le milieu naturel est généralement attribuée à des reliquats de plutonium primordial[3],[4], formé par processus r lors d'explosions de supernovas. La présence du plutonium 244 pendant la formation du Système solaire (radioactivité éteinte) est attestée par l'observation de traces de fission spécifiques dans les échantillons anciens (dans les météorites, notamment), et repérable dans la composition isotopique du xénon d'échantillons similaires.

Du plutonium 244 est produit en petites quantités (quelques grammes) aux États-Unis depuis la fin du XXe siècle par capture neutronique en exposant pendant plusieurs années du plutonium dans des réacteurs à haut flux (6×1015 neutrons·cm−2·s−1[5]). Ce nucléide sert de référence aux organismes de contrôle pour mesurer avec précision la composition isotopique et la concentration en plutonium d'échantillons par dilution isotopique et spectroscopie de masse[6].

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. (en)Matpack – Periodic Table of the Elements Properties of Nuclides: 94-Pu-244
  2. Car la capture neutronique par le 242Pu donne du 243Pu, dont la période n'est que de cinq heures et qui donne de l'américium 243 par désintégration β avant d'avoir une probabilité significative de capturer un neutron supplémentaire pour conduire au plutonium 244.
  3. (en) D. C. Hoffman, F. O. Lawrence, J. L. Mewherter, F. M. Rourke : « Detection of Plutonium-244 in Nature », Nature 1971, 234, 132–134 ; DOI:10.1038/234132a0.
  4. (en)Attempt to detect primordial 244Pu on Earth, Physical review C 85, 015801 (2012)
  5. (en) Improving the Scientific Basis for Managing DOE's Excess Nuclear Materials and Spent Nuclear Fuel, 2003, (ISBN 0-309-08722-8).
  6. (en) Efforts to save 244Pu in Mark 18A targets for use in international safeguards measurements, IAEA-SM-367/5/01/P.

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]


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Tableau périodique des isotopes