리튬-6
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1. 개요
리튬-6은 삼중수소의 합성에 사용되는 원료로, 핵무기 및 핵융합로에서 활용된다. 리튬-6은 중성자와 반응하여 삼중수소와 헬륨-4를 생성하며, 생성된 삼중수소는 수소폭탄의 핵융합에 사용된다. 또한 핵융합로에서 중성자 흡수재로 사용되기도 한다. 과거에는 헬륨-3 합성에 사용하려는 시도가 있었으나, 반응 단면적이 작아 실용화되지 못했다.
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| 리튬-6 | |
|---|---|
| 리튬-6 정보 | |
 | |
| 이름 | 리튬-6 |
| 질량수 | 6 |
| 원소 기호 | Li |
| 중성자 수 | 3 |
| 양성자 수 | 3 |
| 자연 존재비 | 7.59(4)% (지구 존재비) |
| 반감기 | 안정 |
| 질량 | 6.015122795(16) |
| 스핀 | 1+ |
| 질량 과잉 | 1.4086793 × 104 |
| 결합 에너지 | 5.332345 × 103 |
2. 이용
리튬-6은 삼중수소 생산과 핵융합로의 중성자 흡수재 등 다양한 분야에서 활용된다. 리튬-6은 중성자와의 핵반응을 통해 삼중수소를 생산하며[3], 이렇게 생산된 삼중수소는 수소폭탄의 핵융합에 사용된다. 그러나 삼중수소는 반감기가 짧아 리튬-6을 중수소화물 형태로 핵무기에 넣기도 한다. 리튬-6은 핵융합로에서 중성자 흡수재로도 사용되며, 헬륨-3 합성에 사용하려는 시도도 있었으나 반응 단면적이 작아 실용화되지는 못했다.[4]
2. 1. 삼중수소 생산
리튬-6은 중성자와 반응하여 삼중수소(3H)를 생성한다. 핵반응은 다음과 같다.[3]:6Li + 1n → 4He + 3H
생성된 삼중수소는 수소폭탄에서 핵융합을 통해 더 큰 위력을 발휘하기 위해 사용된다. 그러나 삼중수소는 반감기가 약 12.32년으로 짧아, 리튬-6을 대량으로 분리하여 중수소화물(6Li2H)을 만든 뒤 핵무기에 넣기도 한다.[3] 1954년 3월 11일 미국의 캐슬 브라보(Castle Bravo영어) 실험이 이러한 방법을 이용한 것이다.
2. 2. 핵융합로 활용
리튬-6은 핵융합로에서 중성자 흡수재로 사용되기도 한다. 헬륨-3 합성에 리튬-6을 사용하는 방법이 고려된 적이 있었지만, 반응 단면적이 작아 실용적이지 못했다.[4]:6Li + 1p → 3He + α(=4He)
참조
[1]
웹인용
Isotope data for Lithium-6
http://periodictable[...]
2014-09-06
[2]
웹인용
lithium-6
http://www.wolframal[...]
2014-09-06
[3]
웹인용
고성능 전지를 만드는 원소, 리튬
http://navercast.nav[...]
2014-08-27
[4]
간행물
Paper presented at 6th Intemaonational Toki Conference
1994
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