Ydinfragmentteja

Ydinfragmentteja, eli fissiofragmentteja, ovat fissiossa syntyviä kevyempiä ytimiä, jotka raskaan ytimen jakautuessa muodostuvat. Yleisiä esimerkkejä ovat ydinreaktiossa U-235 tai Pu-239 tapahtuva fissio, jossa neutronin vaikutuksesta ydin jakautuu kahdeksi pääfragmentiksi sekä vapautuu muutamia neutroneja. Fragmenttien massajakauma on kaksihuippuinen: yleisimpiä massalukuja ovat noin 95 ja 135, mikä heijastaa epäyhtenäistä, mutta tilastollisesti hallittua jakautumista.

Fragmentit ovat aluksi erittäin radioaktiivisia ja hajoavat beta- ja gamma-säteilyllä kohti vakaampia isotooppeja. Hajoamisaika vaihtelee suuresti: jotkut fragmentit hajoavat sekunneissa, toiset pysyvät radioaktiivisina vuosia tai jopa vuosikymmeniä. Pitkäikäisistä fission fragmentteista mainitaan muun muassa Cs-137, Sr-90 ja Tc-99, jotka vaikuttavat ydinjätehuollon pitkäaikaiseen radiotoksisuuteen.

Sovellukset ja merkitys: Fissiofragmenttien hajoaminen tuottaa lämpöä jälkivaiheessa (decay heat), mikä on keskeistä ydinvoimaloiden turvallisessa jäähdytyksessä ja jätteen hallinnassa. Fragmentit muodostavat suurimman osan ydinjätteen pitkäaikaisesta radiotoksisuudesta ja ne vaikuttavat sekä ympäristön suojeluntarpeisiin että radiokemialliseen tutkimukseen. Tutkimuksessa fissiofragmentteja käytetään isotooppianalyysissä ja reaktiomekanismien ymmärtämisessä, sekä kehitetään parempia mittaus- ja suojelutekniikoita.