Uranium 233

Modèle:Infobox Isotope L’uranium 233, noté Modèle:ExpU, est l'isotope de l'uranium dont le nombre de masse est égal à 233 : son noyau atomique compte Modèle:Nobr et Modèle:Nobr, a un spin 5/2+, pour une masse atomique de Modèle:Unité. Il est caractérisé par un excès de masse de Modèle:Unité et une énergie de liaison nucléaire par nucléon de Modèle:Unité. Il possède une demi-vie d'environ Modèle:Unité.

C'est un isotope fissile issu du thorium 232 au cours du cycle du thorium. L'Modèle:Nobr a fait l'objet de recherches pour usages militaire et civil, mais il n'a jamais été utilisé hors expérimentation pour l'un ou pour l'autre, même s'il a été utilisé avec succès dans des réacteurs nucléaires expérimentaux.

Production

L'uranium 233 est produit par irradiation neutronique du Modèle:Nobr ; lorsque le Modèle:Nobr absorbe un neutron, il se transforme en Modèle:Nobr, qui a une demi-vie de Modèle:Nobr. Le Modèle:Nobr se désintègre ensuite en Modèle:Nobr par [[Radioactivité β#Désintégration β−|Modèle:Nobr]]. Ce dernier a une demi-vie de Modèle:Nobr et se désintègre à son tour par Modèle:Nobr en Modèle:Nobr.

Modèle:Nucléide + Modèle:Nucléide ⟶ Modèle:Nucléide $\stackrel{{\beta }^{-}}{\to }$ Modèle:Nucléide $\stackrel{{\beta }^{-}}{\to }$ Modèle:Nucléide.

Certains ont proposé des modèles de réacteur nucléaire à sels fondus pour isoler physiquement le protactinium afin d'empêcher une capture neutronique supplémentaire parasite avant cette Modèle:Nobr.

Propriétés

L'uranium 233 se fissionne généralement par capture neutronique, mais il arrive qu'il conserve ce neutron et se transforme en uranium 234. Le ratio capture sur fission est à ce titre plus petit que ceux des deux autres isotopes fissiles majeurs, l'uranium 235 et le Modèle:Lnobr ; il est aussi plus bas que celui du plutonium 241, un isotope à vie courte, mais plus grand que celui du neptunium 236, un isotope très difficile à produire.

Historique

Réacteur nucléaire expérimental à sels fondus.

Réacteur nucléaire de Shippingport.

Centrale allemande THTR-300.

Le public a été informé pour la première fois en 1946 que de l'Modèle:Lnobr produit à partir du thorium était « une troisième source disponible d'énergie nucléaire et de bombe atomique » (de même que [[Uranium 235|Modèle:ExpU]] et [[Plutonium 239|Modèle:ExpPu]]), par un rapport de l'ONU est un discours de Glenn T. SeaborgModèle:,.

Pendant la Guerre froide, les États-Unis ont produit environ deux tonnes d'Modèle:Nobr, de puretés chimiques et isotopiques variées. Elles ont été produites au complexe nucléaire de Hanford et au Savannah River Site, dans des réacteurs prévus pour produire du Modèle:Nobr. Les coûts de production, estimés à partir de ceux de production de plutonium, furent d'environ deux à quatre millions de dollars US par kilogramme. Il existe à l'heure actuelle très peu de réacteurs dans le monde capables de produire de façon significative de l'Modèle:Nobr.

Utilisation comme combustible nucléaire

L'uranium 233 a été utilisé comme combustible dans différents types de réacteurs et est proposé comme combustible pour plusieurs nouveaux modèles (voir le cycle du combustible nucléaire au thorium), toujours produit à partir du thorium. L'Modèle:Nobr peut être produit soit dans des réacteurs à neutrons rapides, soit dans des réacteurs à neutrons thermiques, contrairement aux cycles à base d'Modèle:Lnobr qui requièrent un réacteur à neutrons rapides pour produire du plutonium afin de produire plus de matériau fissile que de matériau consommé.

La stratégie à long terme du programme nucléaire de l'Inde, qui possède des réserves importantes de thorium, est de passer à un programme nucléaire à base d'Modèle:Nobr produit à partir du thorium.

Énergie dégagée

La fission d'un atome d'uranium 233 produit Modèle:Unité, soit Modèle:Unité, qui correspond à Modèle:Unité ou Modèle:Unité.

Source	Énergie dégagée moyenne (MeV)
Énergie dégagée instantanément
Énergie cinétique des produits de fission	168,2
Énergie cinétique des neutrons prompts	4,9
Énergie des rayons γ prompts	7,7
Énergie de désintégration des produits de fission
Énergie des particules β−	5,2
Énergie des anti-neutrinos	6,9
Énergie des rayons γ retardés	5,0
Somme, moins les anti-neutrinos échappés	191,0
Énergie relâchée lorsque les neutrons prompts qui ne (re)produisent pas de fission sont capturés	9,1
Énergie convertie en chaleur dans un réacteur nucléaire thermique	200,1

Articles connexes

• Uranium
• Isotopes de l'uranium