Un isotope fissile est un élément chimique dont le noyau atomique peut subir une fission nucléaire sous l'effet d'un bombardement par des neutrons thermiques ou rapides. Le seul isotope fissile naturel par des neutrons thermiques est l', les autres étant produits artificiellement.
Le terme « fissible », à l'emploi moins répandu, peut renvoyer soit à des isotopes fissiles, soit à des isotopes susceptibles de fissionner uniquement sous l'effet d'un bombardement de neutrons rapides à l'exclusion des neutrons thermiques, soit à des isotopes susceptibles de fissionner par des neutrons rapides.
Définition Un isotope est dit fissile si son noyau atomique peut subir une fission nucléaire sous l'effet d'un bombardement par des neutrons thermiques ou rapides.. Le seul isotope fissile naturel par des neutrons thermiques est l', les autres étant produits artificiellement (voir liste ci-dessous).
Un isotope « fissible » est, selon les sources : soit simplement un isotope fissile. ; soit un isotope avec lequel il est possible d'obtenir une réaction en chaîne par des neutrons rapides (selon cette définition, l' n'est pas fissible mais le l'est). ; soit un isotope susceptible de fissionner sous l'effet d'un bombardement de neutrons rapides.
Principaux isotopes fissiles
Les principaux isotopes fissiles avec un neutron thermique sont. :
protactinium : ; thorium : ; uranium : , , et ; neptunium : et ; plutonium : , , , et ; américium : , , et ; curium : , , et ; californium : et .
Lorsque les neutrons sont rapides, d'autres noyaux peuvent fissionner.
Production
Seul l'uranium 235 se trouve dans la nature, et constitue de ce fait le point d'entrée du cycle du combustible nucléaire : les autres isotopes sont obtenus par transmutation d'isotope fertile. Ils ne sont pas tous exploitables de manière industrielle.
est produit par le cycle du thorium, dont il constitue l'élément fissile. et sont produits dans le cycle du plutonium : ils participent à la production d'énergie à partir de l'uranium, mais peuvent également servir de combustibles dans les cycles surgénérateurs. Ces deux isotopes sont des constituants du plutonium qui peut être récupéré par retraitement nucléaire. La demi-vie de , qui n'est que de , le rend difficilement exploitable de manière autonome. fait également partie du cycle du plutonium ; mais sa demi-vie de le rend très radioactif et difficilement exploitable industriellement. Le a une période de , le a une demi-vie de , le une demi-vie de moins de cinq heures, de et de : ces demi-vies très faibles les rendent en pratique impropres à un quelconque usage technique. Les isotopes et ne sont pas commodément productibles en quantité significative. Parmi les isotopes du curium (qui appartiennent tous au cycle du plutonium), seul le a une demi-vie suffisante pour une éventuelle exploitation technique.
Emploi
Dans les filières industrielles actuelles, l' et les isotopes Pu et Pu du plutonium servent à un usage civil (combustible dans les réacteurs nucléaires) ou militaire (bombe A).
L'uranium 233 est aussi utilisé dans le cycle du thorium, mais de manière plus confidentielle, principalement pour le programme nucléaire de l'Inde.
Notes et références
Voir aussi Articles connexes Isotope fissible Isotope fertile
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