Uranium 238

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Uranium 238

table

Général
Symbole 238U
Neutrons 146
Protons 92
Données Physiques
Présence naturelle 99,2742 %
Demi-vie 4,4688 Ga
Masse atomique 238,0507826 g/mol u
Spin 0+
Isotope parent Désintégration
Désintégration Produit Énergie (MeV)
α Th 234 4,270

L'uranium 238, noté 238U, est l'isotope de l'uranium dont le nombre de masse est égal à 238 : son noyau atomique compte 92 protons et 146 neutrons avec un spin 0+ pour une masse atomique de 238,0507826 g/mol. Il est caractérisé par un excès de masse de 47 303 664 ± 1 980 eV/c2 et une énergie de liaison nucléaire de 1 801 694 651 ± 2 006 eV[1]. Son abondance naturelle est de 99,2742 %, le reste de l'uranium naturel (0,7258 %) étant constitué d'uranium 235 (0,7202 %) et d'uranium 234 (0,0055 %).

Un gramme d'uranium 238 présente une radioactivité de 12 434 Bq.
Un kilogramme d'isotope 238U pur est le siège de 6,71 fissions spontanées par seconde.

Il est faiblement radioactif, et se désintègre en thorium 234 par radioactivité α avec une période radioactive de 4,4688 milliards d'années, soit 1,41025×1017 secondes , et une énergie de désintégration de 4,270 MeV. Il connaît également d'autres modes de désintégration :

L'uranium appauvri est constitué d'uranium 238 quasiment pur, tandis que l'uranium enrichi a une teneur supérieure en uranium 235. L'uranium retraité est également constitué essentiellement d'uranium 238, mais avec une proportion significative d'uranium 236 ainsi que, plus généralement, de tous les isotopes allant de l'uranium 232 à l'uranium 238 hormis l'uranium 237.

L'uranium 238 est un isotope fertile car il donne un isotope fissile — en l'occurrence, le plutonium 239 — par capture d'un neutron puis deux désintégrations β- successives avec des périodes de 1 407 secondes et 2,356 jours respectivement :

\mathrm{^1_0n+{}^{238}_{\ 92}U\to{}^{239}_{\ 92}U\ \xrightarrow [23,45\ min] {\beta^-\ 1,265\ MeV} \ ^{239}_{\ 93}Np\ \xrightarrow [2,3565\ jours] {\beta^-\ 0,722\ MeV} \ ^{239}_{\ 94}Pu}

Cette réaction est mise en œuvre dans les réacteurs nucléaires ce qui permet de rendre fissile une partie de l'uranium 238 en le convertissant en plutonium 239 fissile. Ce procédé est spécialement utilisé dans les réacteurs surgénérateurs, conçus précisément pour générer leur propre combustible nucléaire fissile à partir de matériaux fertiles, l'uranium 235 étant naturellement fort peu abondant[2].

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. Matpack – Periodic Table of the Elements Properties of Nuclides: 92-U-238
  2. La production plutonium de qualité militaire en réacteur de puissance est très malcommode car le plutonium produit contient une trop forte proportion de plutonium 240. Le plutonium a usage militaire est produit en réacteurs dédiés dans lesquels le séjour du combustible cible est limité évitant la production des isotopes de rang supérieur à 239. cf, le rapport établi par l'office parlementaire d'évaluation des choix scientifiques et technologiques à l' occasion des discussions autour de la loi Bataille

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Lien externe[modifier | modifier le code]

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1 H He
2 Li Be B C N O F Ne
3 Na Mg Al Si P S Cl Ar
4 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
5 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
6 Cs Ba   La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
7 Fr Ra   Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Fl Uup Lv Uus Uuo
8 Uue Ubn * Ute Uqn Uqu Uqb Uqt Uqq Uqp Uqh Uqs Uqo Uqe Upn Upu Upb Upt Upq Upp Uph Ups Upo Upe Uhn Uhu Uhb Uht Uhq Uhp Uhh Uhs Uho
   
  g1 g2 g3 g4 g5 g6 g7 g8 g9 g10 g11 g12 g13 g14 g15 g16 g17 g18  
  * Ubu Ubb Ubt Ubq Ubp Ubh Ubs Ubo Ube Utn Utu Utb Utt Utq Utp Uth Uts Uto  


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