Amerikyum. Periyodik tablonun aktinitler dizisinde yer alan ve yapay olarak elde edilen kimyasal bir element.
Radyoaktivite, radyoaktiflik, ışınetkinlik veya nükleer bozunma; atom çekirdeğinin, daha küçük çekirdekler veya elektromanyetik ışımalar yayarak kendiliğinden parçalanmasıdır. Çekirdek tepkimesi sırasında veya çekirdeğin bozunması ile ortaya çıkar. En yaygın ışımalar alfa(α), beta(β) ve gamma(γ) ışımalarıdır. Bir maddenin radyoaktivitesi bekerel veya curie ile ölçülür.
İzotoplar, periyodik tabloda aynı atom numarasına ve konuma sahip olan ve farklı nötron sayıları nedeniyle nükleon sayıları bakımından farklılık gösteren iki veya daha fazla atom türüdür. Belirli bir elementin tüm izotopları neredeyse aynı kimyasal özelliklere sahipken, farklı atomik kütlelere ve fiziksel özelliklere sahiptirler. İzotop terimi, "aynı yer" anlamına gelen Yunan kökenli isos ve topos 'den oluşur; isimin anlamı ise, tek bir elementin farklı izotoplarının periyodik tabloda aynı pozisyonda yer alması anlamına gelir. Margaret Todd tarafından 1913 yılında Frederick Soddy'ye öneri olarak sunulmuştur.
Nükleer silah, nükleer reaksiyon ve nükleer fisyon birlikte kullanılmasıyla ya da çok daha kuvvetli bir füzyonla elde edilen yüksek yok etme gücüne sahip silahtır. Genel patlayıcılardan farklı olarak çok daha fazla zarar vermek amaçlı kullanılır. Sadece kullanılan bir silah, tüm bir kenti ya da bir ülkeyi canlı, cansız ne varsa tamamen yok edecek güçtedir.
Plütonyum, 1940 yılında Glenn T. Seaborg, Edwin M. McMillan, J. W. Kennedy ve A. C. Wahlby tarafından 152 cm'lik siklotron içerisindeki uranyumun döteryum ile bombardımanı sonucunda elde edilmiştir.
Küriyum aktinitlerden, plütonyum-239'un helyum çekirdekleriyle bombardımanından elde edilen, atom numarası 96, atom ağırlığı 247 olan, radyoaktif bir element.
Nüklit ya da nükleer tür; atom numarası (Z), kütle numarası (A) ve nükleer enerji durumuna göre nitelenen herhangi bir atom türüdür. Bu nitelemede; atom numarasını oluşturan proton sayısı ve proton sayısıyla birlikte kütle numarasını oluşturan nötron sayısı (N) değerlendirilirken, söz konusu enerji durumunun yarı ömrü de gözlem yapmayı sağlayacak kadar (genellikle 10-10 saniyeden) uzun olmalıdır.
Zayıflatılmış uranyum, yapısındaki radyoaktif Uranyum-235 izotoplarının büyük kısmını kaybetmiş uranyuma denir. Zayıflatılmış uranyum, atom silahı veya atom enerjisi santrali için yakıt üretmek amacıyla uranyum zenginleştirilmesi sırasında ortaya çıkan bir yan üründür. Özkütlesi ve dayanıklılığı çok yüksek olduğundan silah sanayiide, özellikle mermi ve zırh yapımında, kullanılmaktadır.
Plütonyum-239, plütonyumun bir izotopudur. Plütonyum-239, nükleer silah üretiminde kullanılan birincil fisil izotoptur ancak uranyum-235 de bu amaç için kullanılır. Plütonyum-239 aynı zamanda uranyum-235 ve uranyum-233 ile birlikte termal spektrumlu nükleer reaktörlerde yakıt olarak kullanılabilen üç ana izotoptan biridir. Plütonyum-239'un yarı ömrü 24.110 yıldır.
Uranyum-235 (kim. simge 235U), 1935 yılında Amerikalı nükleer fizikçi Arthur Jeffrey Dempster tarafından keşfedilen, 92 proton ve 143 nötronlu bir Uranyum izotopudur. Bu izotopu bir başka radyoaktif Uranyum izotopu olan 238U'den ayıran en önemli özelliği doğada ekonomik miktarlarda bulunması ve zincirleme fisyon reaksiyonu yaratabilmesidir. 235U'in yarılanma zamanı (yarı ömrü) 7.038·108 yıldır ve radyoaktif bozunma sonucu Toryum-231 izotopunu oluşturur. Bir mol 235U atomunun fisyonundan 200 MeV = 3.2 × 10−11 J, yani 18 TJ/mol = 77 TJ/kg'lik enerji açığa çıkar. Doğadaki toplam doğal uranyumun kütle olarak yalnızca %0.72'si U-235'dir, geri kalanın çoğu U-238'dir. En önemli kullanım alanları nükleer silahlar ve elektrik santralleridir.
Zenginleştirilmiş uranyum, içeriğindeki Uranyum-235 (kim. sembol 235U) oranı belirli yöntemlerle doğal seviyelerin üzerine çıkartılmış uranyum karışımıdır. Doğada bulunan toplam uranyum elementinin %99.284'ü Uranyum-238 (kim. sembol 238U) izotopundan oluşur. Zincirleme fisyon gerçekleştirme kabiliyeti bulunan tek uranyum izotopu olan Uranyum-235'in tüm uranyum rezervleri içerisindeki payı yalnızca %0.72'dir. Bu yüzden nükleer yakıt amaçlı olarak kullanılabilmesi için 235U izotopunun uranyum karışımı içerisindeki oranı arttırılmalıdır.
En basit çekirdek olan hidrojen çekirdeği hariç bütün çekirdeklerde nötron ve proton bulunur. Nötronların protonlara oranı hafif izotoplarda birebir oranındayken periyodik tablonun sonundaki ağır elementlere doğru bu oran gittikçe artmaktadır. Bu oran daha da artarak nüklitin artık kararlı olmadığı bir noktaya gelir. Daha ağır nüklitler, dışarıya verecekleri fazla enerjileri olduğundan kararsızlardır. Bunlara radyonüklit denir. Bu süreçte radyonüklid radyoaktif bozunmaya uğrar ve bu esnada gama ışını ve/veya atom altı parçacıklar yayabilir. Bu parçacıklar iyonlaştırıcı radyasyonu oluştur. Radyonüklidler doğada bulunabildikleri gibi yapay yollarla da üretilebilirler.
Nükleer yakıt, nükleer enerji elde etmek için kontrollü nükleer füzyon ya da nükleer fisyon yapmak amacıyla kullanılan maddelerdir. Nükleer yakıtlar tüm yakıtlar içinde enerji yoğunluğu en yüksek olanlarıdır.
Nükleer silah yapımı, nükleer bir silahın fiziksel paketlerinin patlaması için yapılan fiziksel, kimyasal ve teknik düzenlemelerdir. Dört temel tasarım türü vardır. Sonuncusu hariç hepsinde, yerleştirilmiş cihazlardaki patlayıcı enerji füzyon ile değil, nükleer fisyon ile elde edilir.
- Saf fisyon silahlar, üretilen ilk nükleer silahlar oldukları gibi şu ana kadar yapılan savaşlarda kullanılmış tek nükleer silah türüdür. Silahın aktif maddesi olan fisil uranyum (U-235) veya plütonyum (Pu-239) patlatılarak zincirleme çekirdek tepkimesiyle kritik kütleye iki yöntemden biri kullanılarak erişir:
- Tabanca tipi fisyon silah: fisil uranyumun bir parçası normal tabanca kurşunu ateşler gibi, silahın sonundaki diğer fisil uranyum hedefine doğru ateş edilir ve bu parçalar birleşerek kritik kütleyi oluştururlar.
- İçe doğru patlama: Etrafı güçlü patlayıcılar ile çevrili U-235, Pu-239 veya her ikisinin birleşmesinden oluşan fisil bir kütle sıkıştırılarak kritik kütle elde edilir.
Uraninit doğada sıkça bulunan bir mineraldir. Mineral sınıfı 'Oksit ve Hidroksitlere aittir. %88,15'e kadar uranyum içermesi nedeniyle en güçlü doğal radyoaktif ışıma kaynaklarından biridir. Bu minerale ilk olarak 15. yüzyılda Almanya/Çek Cumhuriyeti sınırındaki gümüş madenlerinde rastlanmıştır. 1789 yılında Martin Heinrich Klaproth bu mineral sayesinde uranyum elementini keşfetmiştir.
Uranyum-kurşun dönüşümü bilinen en eski radyoaktif dönüşümlerden biridir. 4.5 milyar yıl öncesinden 1 milyon yıl öncesine kadar dönüşüm geçirmiş tüm taşları, taşın içindeki kurşun yüzde aralığına bakarak (0.1-1) tarihini bulabiliriz. Uranyum-Kurşun dönüşümü; ayrılmış iki izotopa, yarı ömrü 4.47 milyar yıl olan 238U'dan 206Pb'ye dönüşümüne ve aktinyumun ayrılmış iki izotopuna, yarı ömrü 704 milyon yıl olan 235U'dan 207Pb'ye dönüşümüne dayanır.
Thin Man atom bombası, Amerika Birleşik Devletleri’nin Manhattan Projesi sırasında geliştirdiği, plütonyum top tipi silah olması önerilen atom bombası. Plütonyumun doğal bozunma hızı silah tipi bir tasarımda kullanmak için çok yüksek olduğundan gelişimi durduruldu.
Nükleer dönüşüm, bir kimyasal element ya da bir izotopun birbirine dönüşmesidir. Her element atomlarındaki proton sayılarıyla tanımlanırlar. Başka bir deyişle, atom çekirdeği içindeki proton ya da nötron sayısında değişim gerçekleştiğinde nükleer dönüşüm meydana gelir.
Yapay elementler Dünya’da doğal olarak bulunmayan veya eser miktarda bulunan, fakat nükleer laboratuvarlarda başka elementlerden elde edilebilen elementlerdir.
Uranyum (92U), kararlı izotopu olmayan, doğal olarak oluşan radyoaktif bir elementtir. Uzun yarı ömürleri olan ve Dünya'nın kabuğunda kayda değer miktarda bulunan iki ilkel izotopu vardır: uranyum-238 ve uranyum-235. Uranyum-233 gibi diğer izotoplar üretken reaktörlerinde üretilmiştir. Doğada veya nükleer reaktörlerde bulunan izotoplara ek olarak, 214U ile 242U arasında çok daha kısa yarı ömre sahip birçok izotop üretilmiştir. Doğal uranyumun standart atom ağırlığı 238,02891(3)' tür.
