次锕系元素

乏燃料中除铀和钚之外的锕系元素

次锕系元素是指乏燃料中除铀和钚之外的锕系元素，包括镎、镅、锔、锫、锎、锿和镄。比较重要的同位素有镎-237、镅-241、镅-243、锔-242到锔-248，以及锎-249到锎-252。

简介

次锕系元素是指乏燃料中除铀和钚之外的锕系元素，包括镎、镅、锔、锫、锎、锿和镄。比较重要的同位素有镎-237、镅-241、镅-243、锔-242到锔-248，以及锎-249到锎-252。而核动力产业主要应用的铀和钚则称为主锕系元素。

在乏燃料储存中，来自钚和次锕系元素的放射性和热量将在三百年到两万年间居主导地位。裂变产物中其它核素的半衰期要么短于三百年，要么长于两万年。

不同钚的来源中，核电站乏燃料中所含钚-241比军事目的的反应堆中产生的钚要多得多。钚-241半衰期为14年，经β衰变转变为镅-241。对热中子而言，镅-241是不可裂变材料，但是快中子可以引发镅-241的裂变。镅-241只有在吸收两个热中子之后才能转变为可裂变材料。因此，无论对于热中子反应堆还是核武器，钚-241和镅-241的含量越低越好。镅-241量的多少还可以用来鉴定未知来源的钚，以及估算该样品上一次经过化学纯化的时间。

镅通常被用作α辐射源和低能量γ辐射源。它还被用在烟雾报警器中。钚-239和钚-240经过中子俘获后可以转变为钚-241，后者经过β衰变变为镅-241。一般来说，随着中子能量的增加，裂变反应的反应截面增大，而中子俘获截面降低。因此若是用金属氧化物燃料，沸水堆和压水堆中镅的产量要多于热中子堆。

次锕系元素大多是人造元素，有极少量作为衰变产物存在于自然界矿物中。但在核武器试验里，有少量次锕系元素存在于放射性落下灰中。比如，在美国热核武器常春藤麦克的实验场地，曾发现了镅、锔、锫、锎、锿和镄等的同位素。

锕系元素

锕系元素以第Ⅲ族副族元素锕为首的一系列元素，是原子序数第89元素锕到第103元素铹，共15种放射性元素，在周期表中占有一个特殊位置。

锕系元素的名称是因为3族元素锕，有时也会符号An表示锕系元素。锕系元素绝大部分是f区元素，最高能量的电子是在5f电子层，锕系元素只有铹是d区元素。镧系元素中大部分也一様是f区元素，不过相较起来，锕系元素的化合价有较多的变化。

乏核燃料

乏核燃料是经受过辐射照射、使用过的核燃料，通常是由核电站的核反应堆产生。这种燃料无法继续维持核反应。乏核燃料中仍然包含有大量的放射性元素，因此具有放射性，如果不加以妥善处理，会严重影响环境与接触它们的人的健康。

核动力

核动力（英语：nuclear power，也称原子能或核能）是利用可控核反应来获取能量，然后产生动力、热量和电能。该术语包括核裂变，核衰变和核聚变。产生核电的工厂被称作核电站，将核能转化为电能的装置包括反应堆和汽轮发电机。核能在反应堆中被转化为热能，热能将水变为蒸汽推动汽轮发电机组发电。

利用核反应来获取能量的原理是：当裂变材料（例如铀-235）在受人为控制的条件下发生核裂变时，核能就会以热的形式被释放出来，这些热量会被用来驱动蒸汽机。蒸汽机可以直接提供动力，也可以连接发电机来产生电能。世界各国军队中的某些潜艇及航空母舰以核能为动力（主要是美国）。

根据国际能源署的资料，2007年全球电力有13.8%由核能提供。截至2014年9月，全世界共有437个核电机组处于运行状态，总装机容量为374.5吉瓦，虽然不是所有的核反应堆都正在发电。超过150艘使用核动力推进的舰船已被建造，由超过180个核反应堆提供提供动力。

核动力相关的重大事故包括三哩岛核泄漏事故（1979年）、切尔诺贝利核事故（1986年）、福岛第一核电站事故（2011年）和一些核动力潜艇事故。在各种能源的事故之中，按照每个单位发电的人命损失计算，核电的安全记录优于其他几种主要的发电方式。

到2012年，根据国际原子能机构，全世界有15个国家正在建造共有68个民用核电反应堆，其中，中国已有25座核电站正在建造，并且计划建造更多的。美国有近一半的核反应堆的证书被延长到60年，并且认真考虑建造十几个新核电站的计划。德国决定在2022年前关闭所有核电站，而意大利禁止核电站。继福岛之后，国际能源机构估计到2035年要减半新增加的核能发电能力。

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