부악티늄족

부악티늄족(Minor actinide)은 우라늄이나 플루토늄을 제외한 사용후핵연료에서 발견되는 악티늄족 원소이다. 부악티늄족에는 넵투늄 (원자번호 93), 아메리슘 (원자번호 95), 퀴륨 (원자번호 96), 버클륨 (원자번호 97), 캘리포늄 (원자번호 98), 아인슈타이늄 (원자번호 99), 페르뮴 (원자번호 100)이 있다. 사용후핵연료에서 이러한 원소들의 가장 중요한 동위 원소는 넵투늄-237, 아메리슘-241, 아메리슘-243, 퀴륨-242부터 -248, 캘리포늄-249부터 -252이다.

플루토늄과 부악티늄족은 장기간(300년에서 20,000년 후의 미래) 사용후핵연료의 방사성 독성과 열 발생의 대부분을 차지한다.

발전용 원자로에서 나오는 플루토늄은 핵무기급 플루토늄을 만들기 위해 설계된 낮은 연소도 운전으로 생성된 플루토늄보다 플루토늄-241의 양이 더 많은 경향이 있다. 원자로급 플루토늄에는 241플루토늄이 너무 많기 때문에, 241아메리슘의 존재는 플루토늄이 핵무기를 만드는 데 덜 적합하게 만든다. 플루토늄 내 아메리슘의 증식은 알려지지 않은 플루토늄 샘플의 출처와 마지막으로 아메리슘과 화학적으로 분리된 시점을 식별하는 방법 중 하나이다.

아메리슘은 산업에서 알파 입자원 및 낮은 광자 에너지 감마선원으로 흔히 사용된다. 예를 들어, 연기 감지기에 흔히 사용된다. 아메리슘은 239플루토늄 및 240플루토늄의 중성자 포획에 의해 형성될 수 있으며, 이는 241플루토늄을 형성하고 이후 241아메리슘으로 베타 붕괴한다. 일반적으로 중성자의 에너지가 증가함에 따라 핵분열 단면적 대 중성자 포획 단면적의 비율은 핵분열에 유리하게 변한다. 따라서 비등수형 원자로(BWR) 또는 가압수형 원자로(PWR)와 같은 열중성자로에서 MOX가 사용된다면, 고속 중성자로에서보다 사용후 연료에서 더 많은 아메리슘이 발견될 것으로 예상할 수 있다.

일부 부악티늄족은 폭탄 실험으로 인한 낙진에서 발견되었다. 자세한 내용은 환경 내 악티늄족을 참조하라.

+경수로 사용후핵연료 내 초우라늄 원소(연소도 55 GWdth/T) 및 핵분열을 통한 평균 중성자 소비량동위 원소비율D경수로D고속D초열0.05391.12−0.59−0.460.03640.17−1.36−0.130.451−0.67−1.46−1.070.2060.44−0.960.140.56−1.24−0.860.08131.76−0.441.120.02421.12−0.62−0.540.0000880.15−1.36−1.530.01790.82−0.600.210.00011−1.90−2.13−1.630.00765−0.15−1.39−0.480.000638−1.48−2.51−1.37가중합−0.03−1.16−0.51+ 음수는 순 중성자 생산자를 의미

 각주 

분류:악티늄족
분류:핵물질