Waarom zijn bepaalde isotopen van uranium, thorium, plutonium (e.a?) splijtbaar en andere van dezelfde elementen niet?

U235 wel, U238 niet, waarom niet?

Toegevoegd na 6 dagen:
Als Thorium 232 (niet splijtbaar) een neutron invangt wordt het U 233 en is wél splijtbaar. Ook U238 wordt na invang van een neutron splijtbaar Plutonium 239. Ook Plutonium 241 blijkt splijtbaar. Ook heb ik een "splijtregel" gevonden (empirisch?) :
90 Ik begrijp dat splijtbaarheid met evenwicht binne de kern te maken heeft maar toch begrijp ik nog steeds niet goed waarom de ene isotoop wel en de andere niet splijtbaar is. Begrijpt de wetenschap dat wel?

Weet jij het antwoord?

/2500

Hoe onstabieler een isotoop is, hoe sneller deze splijt. De stabiliteit heeft te maken met de hoeveelheid neutronen en protonen in de kern die met elkaar in evenwicht zijn. Als een stabiel isotoop (bv Uranium-235) een neutron absorbeert, wordt dat evenwicht verstoord en kan deze splijten Toegevoegd na 2 minuten: In onderstaande bron staat een hele goede uitleg! Wel in het engels. http://www.answerbag.com/q_view/1978074

Dat beantwoorden zonder over ingewikkelde dingen zoals energie-inhoud, orbitaaltheorie of kwantumfysica te beginnen, is niet zo gemakkelijk. Met genoeg energie kan je in principe alle atomen verbrijzelen. In een (heel) sterk vereenvoudigde visie bestaat een atoom uit twee delen: een wolk negatief geladen elektronen die rond een kern draaien die bestaat uit positieve protonen en neutrale neutronen. De laatste zorgen voor de stabiliteit door + en – van elkaar te isoleren. (Dat ook deze weer in kleinere deeltjes kunnen “afgebroken” worden, laten we even buiten beschouwing.) Alle atomen werden ooit "gebouwd". Sommige vallen sneller uit elkaar dan andere. Als deze vervaltermijn meetbaar is, noemt men een atoom in- of onstabiel. Dat wordt dan uitgedrukt met de “halfwaardetijd”: de tijd waarin de helft van de aanwezige hoeveelheid instabiele atomen uit elkaar is gevallen. De bouwstenen van atomen hangen met enorme “kernkrachten” aan elkaar, het zijn de sterkste verbindingen die bestaan. Om daartussen te gaan knutselen, is geweldig veel energie nodig. Men denkt dat de zwaardere atomen in supernova's (grote sterren die op het einde van hun “leven” exploderen) gemaakt werden door twee andere atomen met enorme energie en één of meer bijkomende neutronen samen te persen. Voor grotere atomen gebeurde dit in meerdere stappen. De eerste stap daarbij is deze die het minste energie vereist. Het is dus logisch dat de “eerste stap”-versies het makkelijkst te splijten zijn. Om bij uranium te blijven: (theoretisch) Barium142 + Krypton92 + 1 neutron +E = U235. Als je dat atoom terug verbreekt (splijt), komt die energie E terug vrij. Laat dit echter lang genoeg “in de oven” en er worden nog 3 neutronen bij ingeduwd. Elk neutron isoleert in zekere zin de + en de - meer van elkaar, zodat het geheel stabieler en dus minder “breekbaar” wordt. Het cijfer achter de “U” staat voor het aantal neutronen. In een groot atoom zoals uranium kan je er wel een tijdje enkele missen voor het fout loopt en de boel ontploft (spontane splijting of verval).

Stel zelf een vraag

Ben je op zoek naar het antwoord op die ene vraag die je misschien al tijden achtervolgt?

/100