La principale différence entre les isotopes fissiles et fertiles est que les isotopes fissiles sont des matériaux qui peuvent subir une réaction de fission, tandis que les isotopes fertiles sont des matériaux qui peuvent être convertis en isotopes fissiles.
Les termes isotope fissile et isotope fertile relèvent de la catégorie de la chimie nucléaire. ils définissent deux types d'atomes différents qui ont des nombres différents de neutrons avec le même nombre de protons dans leurs noyaux (isotopes) qui sont radioactifs. Il existe deux principaux types de réactions nucléaires, la réaction de fission et la réaction de fusion. Ces isotopes fissiles et isotopes fertiles sont utiles en ce qui concerne les réactions de fission.
Que sont les isotopes fissiles ?
Les isotopes fissiles sont des atomes qui peuvent subir des réactions de fission. Ceux-ci sont également appelés matières fissiles. Certaines matières fissiles bien connues comprennent l'uranium-235, le plutonium-239 et l'uranium-233. Cependant, parmi ces trois espèces, seul l'Uranium-235 est présent à l'état naturel tandis que les deux autres sont des espèces chimiques synthétiques formées respectivement à partir de l'Uranium-238 et du Thorium-232.
Figure 01: Isotope du plutonium
U-235 est un isotope de l'élément chimique Uranium, composé de 92 protons et de 143 neutrons dans son noyau. Le symbole chimique de l'uranium est 23592U. L'abondance naturelle d'U-235 est d'environ 0,72 %. La masse de cet isotope est d'environ 235,043 amu.
Le plutonium est un élément chimique artificiel qui a le numéro atomique 94 et le symbole Pu. Dans le tableau périodique des éléments, le plutonium se trouve dans la série des actinides parmi les éléments du bloc f. A température et pression ambiantes, il est à l'état solide. La configuration électronique de cet élément peut être donnée par [Rn]5f67s2 Par conséquent, il a six électrons dans l'orbitale f.
Que sont les isotopes fertiles ?
Les isotopes fertiles sont des atomes qui peuvent se convertir en isotopes fissiles. Ces isotopes fertiles ne peuvent pas eux-mêmes subir de fission car ils possèdent des neutrons de faible énergie. Ils ne peuvent subir une fission qu'en se convertissant en isotopes fissiles. Certains exemples courants d'isotopes fertiles naturels comprennent le thorium-232 et l'uranium-238. Ces deux sont les seuls isotopes fertiles naturels.
Figure 02: Conversion des isotopes fertiles en isotopes fissiles
La conversion des isotopes fertiles en isotopes fissiles se fait par irradiation des isotopes à l'intérieur des réacteurs nucléaires. Ici, les neutrons sont combinés avec ces isotopes pour les rendre fissiles. Après cette conversion, la matière fissile nouvellement formée peut subir une désintégration radioactive. Lorsque le Thorium-232 et l'Uranium-238 sont convertis en isotopes fissiles, ces isotopes deviennent respectivement du Plutonium-239 et de l'Uranium-233.
Quelle est la différence entre les isotopes fissiles et fertiles ?
La principale différence entre les isotopes fissiles et fertiles est que les isotopes fissiles sont des matériaux qui peuvent subir une réaction de fission, tandis qu'un isotope fertile est un matériau qui peut être converti en isotope fissile. De plus, les isotopes fissiles peuvent subir directement des réactions de fission, tandis que les isotopes fertiles ne peuvent pas subir de fission directement. L'uranium-235, le plutonium-239 et l'uranium-233 sont des exemples d'isotopes fissiles, tandis que le thorium-232 et l'uranium-238 sont des exemples d'isotopes fertiles.
Le tableau suivant résume la différence entre les isotopes fissiles et fertiles.
Résumé – isotopes fissiles vs fertiles
Les termes isotope fissile et isotope fertile sont principalement utilisés en chimie nucléaire. La principale différence entre les isotopes fissiles et fertiles est que les isotopes fissiles sont des matériaux qui peuvent subir une réaction de fission, alors qu'un isotope fertile est un matériau qui peut être converti en isotope fissile.
