Реакция X(p,n)Y. К примеру:
H3 (p,n) He3 - 764 keV.
Эндотермическая. Для того чтобы такая реакция произошла, энергия налетающей частицы должна, по крайней мере превосходить энергию 764 keV. Кроме того, тритий радиоактивен и в естественной смеси водорода отсутствует. Далее рассматриваем все элементы стабильные, либо с большим периодом полураспада.
He4 (p,n) Li4 - 23487 keV.
Снова эндотермическая, и далее идут эндотермические реакции вплоть до самого K40.
K40 (p,n) Ca4 + 529.2 keV.
Далее снова эндотермические реакции вплоть до ванадия V50.
V50 (p,n) Cr48 + 256.3 keV.
.
Далее снова эндотермические реакции вплоть до In115, но похоже, что по индию опечатка, поэтому вычисления не провожу.
.
Далее снова эндотермические реакции вплоть до La138.
La138 (p,n) Ce138 + 258,6 keV.
.
Далее снова эндотермические реакции вплоть до Lu176.
Lu176 (p,n) Hf176 + 403.6 keV.
.
Далее сильно эндотермические реакции вплоть до слабо эндотермической реакции
Ta180 (p,n) W180 - 72 keV.
.
Далее сильно эндотермические (p,n) реакции.
Для всех приведенных реакций X (p,n) Y характерно то, что элемент X радиоактивен.
Содержание приведенных изотопов X в естественной смеси элемента:
K40 - 0,0117%,
V50 - 0,25%,
In115 - 95,7%,
La138 - 0,09%,
Lu176 - 2,59%,
Ta180 - 0,012%.
Массовое содержание элементов в земной коре:
K - 2,35%,
V - 0,02%,
In - 10-5 %,
La - 0,00065 %,
Lu - 0,00017 %,
Ta - 0,000024 %.
Массовое содержание изотопов X в земной коре:
K40 - 0,000275%,
V50 - 0,00005%,
In115 - 0,00001%,
La138 - 0,0000006%,
Lu176 - 0,0000044%,
Ta180 - 0,000000002%.
Для восполнения элемента X нейтронным захватом необходимо наличие в природе стабильного элемента с массовым числом на единицу меньше.
В списке ниже приводятся такие элементы, и их процентное содержание в естественной смеси.
K39 - 93,26%,
V49 - нет,
In114 - нет,
La137 - нет,
Lu175 - 97,41%,
Ta179 - нет.
Для сравнения приводим массовое содержание урана в земной коре.
U - 0,0004%.
В естественной смеси он преодставлен изотопами:
U234 - 0,0055%,
U235 - 0,72%
U238 - 99,2745%
Итак, какого ядерного топлива на Земле больше всего.
Eсли удастся осуществить реакцию, типа
X^a + p --- Y^a + n + Q1;
n + X^(a-1) --- X^a + Q2,
то первое место занимает калий.
Этого ядерного топлива в несколько тысяч раз больше чем урана.
В реакции с калием-39 выгорает водород-1. Массовое содержание водорода в Земле - 1%, и сравнимо с массовым содержанием калия - 2,35%.
Второе место занимает водород-2, если удастся синтез дейтерия. Дейтерия в естественной смеси водорода 0.015%, а в Земле 0,0015%.
Третье место занимает уран, если топливом считать изотопы U235 и U238, - 0,0004%.
Четвертое место: Lu175 с катализатором Lu176, 0,00017 %.
Пятое изотоп занимает для ванадия V50, - 0,00005%, реакция без катализатора. |
» Альтернативный форум