主要区别 – U 235 与 U 238

放射性元素是随着时间的推移通过释放能量并变成不同元素而分解的化合物。发生这种情况是因为这些元素不稳定。为了变得稳定，它们通过放射性衰变释放能量。几乎所有元素都以多种形式存在，称为同位素。其中一些同位素在自然界中非常稳定。但其他同位素不稳定，它们会发生放射性衰变。这些同位素被称为放射性同位素。然而，即使是稳定的同位素也可能发生放射性衰变，但由于这个过程需要很长时间，因此无法观察到。铀是一种以放射性衰变而闻名的化学元素。 U-235 和 U-238 是铀的两种放射性同位素。 U-235 和 U-238 的主要区别在于 U-235 原子核中存在的中子数为 143，而 U-238 原子核中存在的质子数为 146。

涵盖的关键领域

1.什么是U 235 – 定义、属性和用途 2.什么是U 238 – 定义、属性和用途 3. U 235 和 U 238 有什么相似之处 – 共同特征概要 4、U 235和U 238有什么区别 – 主要差异的比较

关键术语：半衰期、同位素、中子、质子、放射性衰变、铀

什么是U 235

U-235 是化学元素铀的同位素，在其原子核中由 92 个质子和 143 个中子组成。铀的化学符号为 ²³⁵₉₂U. U-235 的天然丰度约为 0.72%。该同位素的质量约为 235.043 amu。

发现 U-235 同位素的半衰期约为 7 亿年。换句话说，大约需要 7 亿年的时间才能通过放射性衰变使其质量减半。在 U-235 中可以看到的衰变模式是 alpha 衰变。这意味着 U-235 在经历放射性衰变时会释放出一个 alpha 粒子。

图 1：U-235 裂变的连锁反应可由高速中子轰击引发。

U-235 能够维持核裂变的连锁反应。因此U-235是易裂变的。自然裂变链将以稳定元素钍 231 结束。一个 U-235 原子的裂变释放 202.5 MeV。 U-235 的主要用途包括在核武器和核电站中的应用。

什么是U 238

U-238 是铀的同位素，其原子核由 92 个质子和 146 个中子组成。它是铀元素中含量最丰富的同位素。 U-238 的丰度约为 99%。它是不可裂变的，这意味着 U-238 不会发生任何核裂变连锁反应。

然而，它们可以通过高速中子的轰击而变得易裂变。因此，它被称为肥沃的材料。但即使有这种轰击，变成裂变的概率也非常低。当原子核捕获中子时，它会形成不稳定的 U-239 同位素。这种 U-239 同位素是易裂变的，会引发放射性衰变的连锁反应。

图 2：铀 238

U-238 的半衰期约为 44 亿年。该同位素的摩尔质量约为 238.05 amu。这种同位素也倾向于α衰变。这种衰变的最终产物是钍-234。

现代核武器使用 U-238 作为篡改材料。它覆盖了含有裂变材料的核心。它有助于反射释放的中子并提高武器的效率。

U 235 和 U 238 之间的相似之处

U 235 和 U 238 之间的区别

定义

235： U-235 是铀的同位素，由 92 个质子和 143 个中子组成。

U 238： U-238 是铀的同位素，由 92 个质子和 146 个中子组成。

中子

235： U-235 原子核中存在的中子数为 143。

U 238： U-238 原子核中存在的中子数为 146。

半衰期

235： U-235 的半衰期约为 7.03 亿年。

U 238： U-238 的半衰期约为 44 亿年。

丰富

U 235： U-235 的天然丰度约为 0.72%。

U 238： U-238 的天然丰度约为 99%。

类别

U 235： U-235 是一种裂变材料。

U 238： U-238 是一种肥沃的材料。

连锁反应

235： U-235 能够维持核裂变链式反应。

U 238： 单独的 U-238 无法维持核裂变链式反应。

原子质量

U 235： U-235 原子的质量约为 235.043 amu。

U 238： U-238 原子的质量约为 238.05 amu。

结论

铀是一种众所周知的放射性物质。它有几种同位素，所有这些同位素在本质上都是放射性的。 U-235 和 U-238 就是这种铀的同位素。 U-235 和 U-238 之间的主要区别在于，U-235 原子核中存在的中子数为 143，而 U-238 原子核中存在的质子数为 146。

参考：

1. “铀 238”。维基百科，维基媒体基金会，2017 年 8 月 24 日，可在此处获取。 2017 年 8 月 29 日访问。 “铀 238 和 235。”放射性：铀 238 和 235，可在此处获得。 2017 年 8 月 29 日访问。

图片提供：

1. Stefan-Xp 的“Kernspaltung” – 自己的作品（CC BY-SA 3.0），来自 Commons Wikimedia2。 Greenhorn1 撰写的“Uranium238” – 通过 Commons Wikimedia 拥有的作品（公共领域）