Fissió espontànea

Fissió espontànea

La fissió espontànea (FE) és una forma de desintegració radiactiva característica d'isòtops pesats.

Teòricament pot produir-se para tots els núcleus atòmics en els que la massa és superior a 100 uma, açò és una miqueta més pesats que el ruteni. No obstant, en la pràctica, la fissió espontànea s'observa únicament per a àtoms en els quals la massa és superior a 230 uma, és dir a partir del tori. Els elements més susceptibles de sofrir fissió espontànea són els actínits més massius, com el mendelevi i el lawrencio, aixina com els elements transactínidos com el rutherfordio. Matemàticament, el criteri que determina si una fissió espontànea pot produir-se és el següent:

${\text{Z}}^2/\text{A}\ge 47$

A on Z és l'número atómico i A és l'número (i.g. Z = 92, A = 235 per a $\underset{92}{\overset{235}{}}U$).

En el cas del urani i del tori la fissió espontànea pot produir-se, pero solament per a una porció molt chicoteta de les desintegracions radiactives, i a sovint és despreciable salve per a l'utilisació d'un esquema de desintegració per a la descripció exacta de l'activitat d'una mostra que conté estos elements.

Com el seu nom indica, la fissió espontànea posseïx exactament el mateix procés de desintegració que la fissió nuclear, llevat que esta es produïx sense que el núcleu atòmic siga alcançat per colisió d'un neutró o cap atra partícula. La fissió espontànea pot produir-se sense l'intervenció de cap neutró exterior degut a que el núcleu atòmic alcança el seu massa crítica, a partir de la qual pot engendrar una reacció en cadena.

Els radi-isòtops en que la desintegració nuclear per fissió espontànea no és despreciable poden ser utilisats com a font d'emissió de neutrons. El californi 252 (vida mija de 2,64 anys, ràtio de fissió espontànea de 3,09 %) és a sovint utilisat per a este us. Els neutrons aixina produïts poden llavors ser utilisats en aplicacions com la busca d'explosius en les comprovacions d'equipages en aeroports, la mida de la humitat de sols per a la construcció de carreteres o en pedreres de construcció, o la medició de la humitat de materials almagasenats en sija.

Mentres que les reaccions de fissió conduïxen solament a una disminució despreciable del número de núcleus fisionables espontàneament, descriu un procés de Poisson: per als intervals de temps molt curts, la provabilitat de que es produïxca un succés de fissió espontànea és proporcional a la duració de l'interval.

La medició de defectes cristalins causats pels successos de fissió espontànea de l'urani 238 està en la base d'un método de datació absoluta.

Taxa de fissió espontànea

Taxa de fissió espontànea:

Nucleidos (—)	Vida mija (anys)	Provabilitat de fissió per desintegració (%)	Neutrons per a fissió	Neutrons per a (g · s)
235O	7.04 × 108	2.0 × 10-7  %	1.86	3.00 × 10-4
238O	4.47 × 109	5.4 × 10-5  %	2.07	1.36 × 10-2
239Pu	2.41 × 104	4.4 × 10-10 %	2.16	2.20 × 10-2
240Pu	6.58 × 103	5.0 × 10-6  %	2.21	9.20 × 102
252Cf	2.64	3.09  %	3.73	2.30 × 1012

En la pràctica, el plutoni 239 conté sempre una certa cantitat de plutoni 240 en raó de l'absorció de neutrons dins dels reactors durant la seua producció; la taxa elevada de fissió espontànea que genera el plutoni 240 ho convertixen en un contaminant indeseado per al plutoni de calitat militar. Est és obtingut en reactors especials que permeten conservar una cantitat de plutoni 240 inferior al 7 %.

En lo que concernix a bombes atòmiques per inserció, la massa crítica deu ser obtinguda en menys d'un milisegon, duració en la qual els successos de fissió deuen ser menuts. En este tipo de bombes el material de fissió únicament utilisable és l'urani 235.