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核电池的寿命有多长 停产近30年美能源部开始生产钚-238核电池

导语:钚-238核电池是一种用于航天探测器的核电池,其寿命可长达数十年。近30年来,美国能源部停产了这种核电池,但现在开始重新生产。

目录导航:

  1. 核电池的寿命有多长
  2. 钚238为什么只有俄罗斯生产
  3. 钚元素怎么提炼出来的
  4. 钚239是怎么生产出来的
  5. 怎么得到钚元素
  6. 钚是谁发明的
核电池的寿命有多长

核动力电池的寿命是由其放射元素决定,一般太空探测区都采用钚-238,而钚-238的半衰期是87.7年,当87.7年过后,核电池中钚-238一半数量衰变成钚-234,这也就意味着发电的钚-238减少了一半,能量同样也会减半。

也就是说,核电池的使用寿命是87.7年,这个时间用在太空探测器刚刚好,执行任务的时间足够了。

钚-238为什么只有俄罗斯生产

钚-238能够用在星际研究的放射性同位素热电发生器。它的半衰期相对较长(约为88年),因此能够长时间产生热量。钚-238是在反应堆辐照乏燃料后处理过程中获得的镎-237而形成的。目前,钚-238正在俄罗斯国家原子能公司玛雅克生产协会的工业反应堆进行小批量生产。而钚-238是俄罗斯生产的,纯度高,价格便宜

钚元素怎么提炼出来的

钚元素是通过对天然铀矿中铀的提取和富集得到的。
首先将天然铀矿石经过矿石选别、粉碎、浸出等化学操作,得到含铀的溶液。
然后将溶液中的铀与其他杂质分离,其中一种分离方法就是使用氟化氢气体将铀气化,再通过某种物理或化学方法将铀与氟化物分离。
在铀分离的过程中,含铀微量放射性同位素钚-239也会富集,因此钚元素可以通过进一步处理和提纯得到。
需要注意的是,钚元素具有高放射性和毒性,处理过程需要在特定的实验室条件下进行,以确保工作人员的安全和环境保护。

钚的生成在核反应堆里,铀燃料元件中的铀-238吸收中子后生成铀-239。后者经过两次β-衰变生成239 Pu

提取和精制:辐照过的铀燃料元件,从反应堆中卸出后用硝酸将铀燃料元件溶解,用普雷克斯(Purex)流程使钚与铀及裂变产物分离(溶剂萃取法)。生产金属钚的方法有四氟化钚钙热还原、三氟化钚钙热还原、二氧化钚钙热还原三种方法。四氟化钚钙热还原是最广泛采用的方法。

钚是一种放射性元素,元素符号Pu,是原子能工业的一种重要原料

钚元素是通过对天然铀等核材料进行中子辐照后,在重水反应堆内进行冶炼和提取而得到的。
因为钚元素是放射性元素,不存在天然状态,必须通过核反应进行制备。
中子辐照后,钚元素与铀等核材料进行化合,随后通过一系列的分离纯化工艺,包括摇摆水分离、分级分离等,最终得到纯净的钚元素。
至于钚元素的用途,则主要用于核武器和核能产生。

钚239是怎么生产出来的

钚239是将铀238置于核反应堆中经由中子照射而产生,天然铀主要有铀238、235、234三种放射性同位素,其中能够直接用于核反应的铀235丰度仅为%0.7,其余绝大多数都是不能直接利用的铀238。将铀238置于核反应堆中后,铀238核在吸收一个中子后成为不稳定的铀239,铀239经过两次衰变后成为能与中子反应放出能量的钚239。

怎么得到钚元素

一种化学元素。化学符号 Pu,原子序数 94 ,属周期系ⅢB族,为锕系元素的成员和人工放射性元素。半衰期最长的同位素是钚244。1940年美国G.T.西博格、E.M.麦克米伦、J.W.肯尼迪和A.C.沃尔用152.4厘米回旋加速器加速的16兆电子伏氘核轰击铀时发现钚 238。第二年又发现钚的最重要的同位素钚 239。在自然界中只找到两种钚同位素,一种是从氟碳铈镧矿中找到的微量钚 244,它具有足够长的半衰期,可能是地球上原始存在的。另一种是从含铀矿物中找到的钚239,是铀238吸收自然界里的中子而形成的。其他钚同位素都是通过人工核反应合成的。已发现的有质量数232~246的钚同位素。 元素来源: 自然界中仅铀矿中含有痕量。可用钡蒸气还原三氟化钚而制得。

钚的大规模制备是通过反应堆中的核反应进行的,由铀238吸收中子后生成,再用溶剂萃取和离子交换纯化。

钚是易裂变的放射性元素,能用作核燃料,用于制造核武器。

钚用作快中子增殖反应堆燃料时,新形成的钚比消耗的钚还要多,可使铀238转变为钚而加以充分利用。

钚238用于制造同位素电池,用作宇宙飞船、人造卫星、航标灯的电源。

钚是谁发明的

钚是一种金属元素,自然界一直存在,不是谁发明的,正确的说法应该是谁最先发现钚元素。1940年美国G.T.西博格、E.M.麦克米伦、J.W.肯尼迪和A.C.沃尔用152.4cm回旋加速器加速的16兆电子伏氘核轰击铀时发现钚-238。 第二年又发现钚的最重要的同位素钚-239。

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