ウラン-235とウラン-238の比較

ウランは地球の核に豊富に含まれる重元素です。その核反応性が、地球のコアを熱し、大陸移動などの現象を引き起こす主な理由である。現在、ウランは原子炉や軍事兵器に使用されている。ウランの同位体にはU-235とU-238があり、化学的性質は似ているが、物理的性質や核反応性は異なる。

ウラン235

U-235は2番目に多い同位体で、地球上のウラン含有量の約0.7％を占めている。その1つの原子核は92個の陽子と143個の中性子を含み、ウラン238よりも中性子が3個少ないため、わずかに軽くなっています。その半減期（核崩壊によって元の試料ができるまでの時間の半分）は7億400万年近くあり、アルファ崩壊によって生じる核反応が他の同位体よりも速いことが示唆される。ウラン235は核分裂（中性子を得て原子核が2つに分裂すること）を起こしやすい物質です。そのため、核分裂の連鎖反応を起こすことができるのです。

ウラン238

ウラン238は最も多く存在する同位体で、地球上のウラン含有量の約99.3%を占めている。「その半減期は約45億年で、非常にゆっくりとした核活動であることがわかります。U-238の核分裂反応は遅い。しかし、中性子を捕獲してベータ崩壊を2回起こし、核分裂を起こしやすいプルトニウム239になることが可能です。

U-235とU-238はどう違うのですか？

-ウラン235は143個の中性子を持ち、ウラン238は146個の中性子を持つ。

-ウラン235はウラン238よりわずかに軽い。

-ウラン235はウラン238より含有量が少ない。

-ウラン235はウラン238より半減期が短い。したがって、ウラン235の核分裂とアルファ崩壊はウラン238のそれより有利になる。

-ウラン235は、元の物質の核反応性を考慮すると、ウラン238よりも反応性が高い。

-ウラン235は核反応性により直接核燃料として使用できるが、ウラン238はプルトニウムに転換してのみ使用可能である。

-ウラン235は「不妊」とされ、ウラン238は別の放射性物質であるプルトニウムに変換できるため「肥沃」とされています。