Plutonio-238: differenze tra le versioni
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|Nome =
|Simbolo = <sup>238</sup>Pu
|Protoni =
|Neutroni = 144
|Elettroni = 94
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|Abbondanza isotopica =
|Spin =
|Emivita = {{M|87,7|ul=anno}}<ref>{{cita web|url=http://ne.oregonstate.edu/rebuilding-supply-pu-238 |titolo=Rebuilding the supply of Pu-238
|Decadimento =
|Prodotto di decadimento = [[Uranio#Isotopi|<sup>234</sup>U]] ([[Decadimento alfa|α]])
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Il '''plutonio-238''' ('''<sup>238</sup>Pu''' o '''Pu-238''') è un [[isotopo]] [[Radionuclide|radioattivo]] del [[plutonio]] che ha un'[[Emivita (fisica)|emivita]] di 87,7 anni.
Il plutonio-238 è un potente emettitore di [[Particella α|raggi alfa]]; poiché le particelle alfa vengono facilmente bloccate, ciò rende l'isotopo del plutonio-238 adatto per l'uso nei [[Generatore termoelettrico a radioisotopi|generatori termoelettrici a radioisotopi]] (RTG) e nelle [[unità riscaldante a radioisotopi|unità riscaldanti a radioisotopi]]. La [[densità]] del plutonio-238 a temperatura ambiente è di circa {{M|19,8|ul=g/cm3}},<ref>{{
La [[Massa critica (fisica)|massa critica]] della sfera nuda del plutonio-238 metallico non è nota con precisione, ma il suo intervallo calcolato è compreso tra 9,04 e 10,07 chilogrammi.<ref name='critical'>{{cita web|autore = A. Blanchard|etal=si|titolo = Updated Critical Mass Estimates for Plutonium-238 (WSRC-MS-99-00313)|data = 1999|editore = Savannah River Site|url = https://sti.srs.gov/fulltext/ms9900313/ms9900313.html}}</ref>
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I reattori di plutonio provenienti dal [[combustibile nucleare esaurito]] contengono diversi isotopi. Il Pu-238 rappresenta solo l'1 o il 2%, ma potrebbe essere responsabile di gran parte del [[calore di decadimento]] a breve termine a causa della sua breve emivita rispetto ad altri isotopi di plutonio.
Il plutonio-238 puro viene preparato mediante irradiazione del nettunio-237, uno degli [[attinoidi]] minori, che può essere recuperato durante il [[riprocessamento]] del combustibile nucleare esaurito, o mediante irradiazione di [[americio]] in un reattore.<ref>{{cita web|url=https://patents.google.com/patent/US6896716B1/en|titolo=Process for producing ultra-pure plutonium-238 |editore=Google.com }}</ref> In entrambi i casi, i composti vengono sottoposti a un trattamento chimico, inclusa la [[Dissoluzione (chimica)|dissoluzione]] in [[acido nitrico]] per estrarre il plutonio-238. Un campione di 100
== Applicazioni ==
A differenza del [[plutonio-239]], il plutonio-238 non è adatto per le [[Arma nucleare|armi nucleari]], per via della sua breve emivita e poca stabilità. In passato, negli [[anni 1960]], negli [[Stati Uniti d'America|Stati Uniti]] il plutonio-238 divenne disponibile per usi non militari, e furono proposte e testate numerose applicazioni, compreso il programma di [[pacemaker]], iniziato il 1 giugno 1966. Vennero così prodotti dei pacemaker con plutonio-238 che, a differenza delle batterie dell'epoca, potevano fornire energia per decenni. L'ultima di queste unità fu impiantata in un individuo nel 1988; successivamente i pacemaker vennero prodotti con alimentazione a [[Pila (elettrotecnica)#Pile al litio|batterie]] al [[litio]], che avevano una durata prevista di 10 o più anni senza gli svantaggi legati alle radiazioni e agli ostacoli normativi.<ref>{{cita web|url=https://www.lanl.gov/orgs/nmt/nmtdo/AQarchive/05spring/heart.html|titolo=Los Alamos made material for plutonium-powered pumper}}</ref>
L'applicazione principale del <sup>238</sup>Pu è come fonte di calore nei [[Generatore termoelettrico a radioisotopi|generatori termoelettrici a radioisotopi]] (RTG) e nelle [[Unità riscaldante a radioisotopi|unità riscaldanti a radioisotopi]] (RHU), spesso usate nei sistemi delle [[Sonda spaziale|sonde spaziali]], in particolare quelle dirette nel [[sistema solare esterno]], dove i [[Pannello fotovoltaico|pannelli solari]] risultano inutilizzabili per la scarsa [[radiazione solare]] disponibile. La tecnologia RTG, sviluppata a [[Los Alamos]] dagli stessi studi sui pacemaker, è stata ampiamente utilizzata in diverse missioni spaziale della [[NASA]], dalla [[Pioneer 10]] ed [[Pioneer 11|11]], alla [[Voyager 1]] e [[Voyager 2|2]], la [[Sonda Galileo|Galileo]], la [[Cassini-Huygens]], la [[New Horizons]] e tante altre, così come nei [[esplorazione di Marte|rover su Marte]], da ultimo ''[[Perseverance (rover)|Perserverance]]''.<ref name=Witze>{{cita pubblicazione|autore=Alexandra Witze|url=https://www.nature.com/articles/515484a#/powertrip|titolo=Nuclear power: Desperately seeking plutonium|rivista=[[Nature]]|data=25 novembre 2014|volume=515|pp=
Dopo la chiusura delle fabbriche di produzione negli Stati Uniti nel 1988, le ultime missioni spaziali alimentate da RTG furono la Cassini-Huygens (progettata negli anni 1980) e la New Horizons. I miglioramenti sull'efficienza dei pannelli solari consentirono alla NASA di lanciare la [[Juno (sonda spaziale)|missione Juno]] con i soli pannelli solari verso [[Giove (astronomia)|Giove]], dove la radiazione solare è 25 volte meno di quella che arriva in orbita terrestre. Tuttavia per missioni più lontane, o per riscaldare lander o rover sulle superfici della [[Luna]] e di [[Marte (astronomia)|Marte]], i pannelli solari rimangono insufficienti per mantenere i sistemi attivi per periodi di tempo prolungati. Nel 2015 il Dipartimento dell'Energia dell'[[Oak Ridge National Laboratory]], con un finanziamento di 15 milioni da parte della NASA, ha riaperto piccoli siti di produzione di plutonio-238 per uso prettamente aerospaziale.<ref>{{cita web|url=https://www.media.inaf.it/2015/12/23/la-nasa-torna-al-plutonio-238/#:~:text=50%20grammi%20di%20plutonio%2D238%2C%20e%20la%20NASA%20torna%20ad,dell'Oak%20Ridge%20National%20Laboratory.|titolo=La NASA torna al plutonio-238|data=2015}}</ref> La prima produzione di plutonio-238 degli anni 2010 negli Stati Uniti è stata usata per la missione [[Mars 2020]],<ref>{{cita web|url=https://www.scientificamerican.com/article/why-nasas-perseverance-mars-rover-uses-nuclear-energy/|titolo=Why NASA’s Perseverance Mars Rover Uses Nuclear Energy|data=29 luglio 2020}}</ref> altro ne sarà usato ad esempio per la futura missione ''[[Dragonfly (sonda spaziale)|Dragonfly]]'', che partirà nel 2027 per esplorare [[Titano (astronomia)|Titano]], la [[Satelliti naturali di Saturno|maggior luna]] di [[Saturno (astronomia)|Saturno]].
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== Note ==
<references/>
== Altri progetti ==
{{interprogetto}}
== Collegamenti esterni ==
* {{Collegamenti esterni}}
{{Isotopi}}
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