Xác Định Thành Phần và Khối Lượng Plutonium trong Nguồn PuBe Bằng Phương Pháp Gamma

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu xác định thành phần và khối lượng plutonium trong nguồn pube bằng phương pháp gamma, mang lại kết quả chính xác.

• Tác giả: Nguyễn Văn Quân
• Người hướng dẫn: PGS. Bùi Văn Loát
• Trường học: Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Vật lý nguyên tử, hạt nhân và năng lượng cao
• Đề tài: Xác Định Thành Phần và Khối Lượng Plutonium trong Nguồn PuBe Bằng Phương Pháp Gamma
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2012
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Tổng Quan về Plutonium PuBe Nguồn Neutron và Ứng Dụng

Plutonium (Pu) là một nguyên tố hóa học phóng xạ, ký hiệu Pu và số nguyên tử 94. Nó là một kim loại actini có màu trắng bạc, bị xỉn màu khi tiếp xúc với không khí. Các đồng vị chính của Plutonium bao gồm 238Pu, 239Pu, 240Pu, 241Pu và 242Pu. Trong đó, 239Pu là quan trọng nhất, có khả năng phân hạch và được sử dụng trong vũ khí hạt nhân và lò phản ứng. Nguồn neutron PuBe là hỗn hợp của Plutonium và Beryllium, phát ra neutron và gamma mạnh. Luận văn này tập trung vào việc xác định thành phần và khối lượng Plutonium trong nguồn PuBe bằng phương pháp Gamma.

1.1. Lịch Sử Khám Phá và Đặc Tính Cơ Bản của Plutonium

Nguyên tố Plutonium được phát hiện lần đầu tiên vào năm 1941 bởi Seaborg, Wahl và Kennedy. Plutonium có nhiều đồng vị với chu kỳ bán rã khác nhau. 239Pu là đồng vị quan trọng nhất do khả năng phân hạch và ứng dụng trong vũ khí hạt nhân. Các đồng vị khác như 238Pu được sử dụng làm nguồn nhiệt trong máy phát điện hạt nhân. Các đặc tính hóa học và vật lý của Plutonium khiến việc xử lý nó trở nên nguy hiểm. "Khi tiếp xúc với không khí ẩm, nó tạo thành các ôxít và hiđrua làm thể tích các mẫu giãn nở tăng thêm đến 70 lần".

1.2. Ứng Dụng Đa Dạng của Plutonium Từ Năng Lượng đến Vũ Khí

Plutonium có nhiều ứng dụng quan trọng. Nó được sử dụng trong sản xuất vũ khí hạt nhân, đặc biệt là đồng vị 239Pu. Plutonium cũng là thành phần của nhiên liệu MOX dùng trong các lò phản ứng hạt nhân. Nguồn nhiệt từ phân rã của Plutonium được sử dụng trong máy phát điện hạt nhân cho các tàu vũ trụ. Tuy nhiên, tính phóng xạ và độc tính cao của Plutonium đòi hỏi biện pháp kiểm soát và an toàn nghiêm ngặt. "Bom nguyên tử có biệt danh “Fat Man” bị Mỹ ném xuống Nagasaki của Nhật là một dạng bom nguyên tử dùng Plutonium."

II. Thách Thức Xác Định Thành Phần Plutonium trong Nguồn PuBe

Việc xác định chính xác thành phần đồng vị Plutonium và khối lượng Plutonium trong nguồn neutron PuBe gặp nhiều thách thức. Các nguồn neutron PuBe thường chứa hỗn hợp các đồng vị siêu urani như 237U, 238Pu, 239Pu, 240Pu, 241Pu, 242Pu và 241Am. Sự phức tạp của thành phần đồng vị và thiếu thông tin về hình dạng, kích thước của nguồn làm cho việc định lượng chính xác trở nên khó khăn. Đặc biệt, các phương pháp hiện có thường không phù hợp cho các nguồn có hàm lượng 239Pu thấp hơn 75%.

2.1. Khó Khăn trong Việc Đo Đạc và Phân Tích Nguồn PuBe Mất Nhãn

Việc xác định khối lượng Plutonium chính xác của các nguồn neutron PuBe mất nhãn là một vấn đề quan trọng. Thiếu thông tin về hình học bên trong của nguồn gây khó khăn cho việc sử dụng các phương pháp định lượng trực tiếp. Sai số hệ thống và thống kê có thể ảnh hưởng đến độ chính xác của phép đo. Cần có phương pháp đáng tin cậy để xác định thành phần đồng vị Plutonium và khối lượng Plutonium trong những trường hợp này.

2.2. Hạn Chế của Các Phương Pháp Phân Tích Phổ Gamma Truyền Thống

Các phương pháp phân tích phổ Gamma truyền thống, như sử dụng các phần mềm MGA++ hoặc Gamma Vision, có thể không hiệu quả đối với các nguồn PuBe có hàm lượng 239Pu thấp. Các phương pháp này thường được tối ưu hóa cho các nguồn có hàm lượng 239Pu cao hơn 75%. Điều này đòi hỏi phải phát triển các phương pháp phân tích mới, phù hợp hơn cho các nguồn PuBe có thành phần đồng vị phức tạp.

III. Phương Pháp Gamma Xác Định Hàm Lượng Plutonium Chi Tiết

Bài luận này trình bày phương pháp Gamma để xác định hàm lượng và khối lượng Plutonium trong nguồn neutron PuBe. Phương pháp Gamma dựa trên việc đo phổ Gamma và phân tích phổ Gamma để xác định cường độ của các đỉnh năng lượng đặc trưng của các đồng vị Plutonium. Từ đó, có thể suy ra thành phần đồng vị Plutonium và tính toán khối lượng Plutonium trong nguồn. Các vùng năng lượng hữu ích sử dụng để xác định hàm lượng Pu: Vùng năng lượng 40 keV, 100 keV, 125 keV, 148 keV, 160 keV, 208 keV, 332 keV, 375 keV.

3.1. Quy Trình Đo Phổ Gamma Năng Lượng Cao Cho Nguồn PuBe

Quá trình đo phổ Gamma sử dụng detector HPGe (High Purity Germanium) để ghi lại phổ Gamma năng lượng cao phát ra từ nguồn neutron PuBe. Detector HPGe có độ phân giải cao, cho phép phân biệt rõ các đỉnh năng lượng của các đồng vị Plutonium khác nhau. Việc hiệu chuẩn detector và xử lý dữ liệu phổ Gamma là quan trọng để đảm bảo độ chính xác của phép đo. Sơ đồ thí nghiệm đo phổ gamma của nguồn PuBe bằng detector HPGe.

3.2. Ứng Dụng Phần Mềm Chuyên Dụng trong Phân Tích Phổ Gamma

Phần mềm phân tích phổ Gamma, như Gamma Vision hoặc MGA++, được sử dụng để phân tích dữ liệu phổ Gamma thu được. Phần mềm này cho phép xác định vị trí và cường độ của các đỉnh năng lượng, và tính toán thành phần đồng vị Plutonium. Việc lựa chọn các đỉnh năng lượng phù hợp và áp dụng các hiệu chỉnh cần thiết là quan trọng để đảm bảo độ chính xác của kết quả phân tích.

IV. Tính Toán Khối Lượng Plutonium và Giảm Thiểu Sai Số Hệ Thống

Sau khi xác định thành phần đồng vị Plutonium, bước tiếp theo là tính toán khối lượng Plutonium trong nguồn neutron PuBe. Phương pháp tính toán dựa trên cường độ của các đỉnh năng lượng đặc trưng và hiệu suất detector. Để giảm sai số hệ thống, cần thực hiện các hiệu chỉnh về hình học, tự hấp thụ và các yếu tố khác. Phương pháp giảm sai số hệ thống của giá trị F1E. "Sử dụng đỉnh 129 keV để ước lượng giá trị R".

4.1. Phương Pháp Ước Lượng Sai Số và Độ Tin Cậy của Phép Đo

Ước tính sai số là một phần quan trọng của quá trình định lượng Plutonium. Các nguồn sai số bao gồm sai số thống kê, sai số hệ thống và sai số do hiệu chuẩn detector. Cần đánh giá và giảm thiểu từng nguồn sai số để đảm bảo độ chính xác phép đo. Phân tích độ nhạy cũng được sử dụng để đánh giá ảnh hưởng của các thông số khác nhau đến kết quả.

4.2. Kiểm Định Phương Pháp Bằng Nguồn Chuẩn và So Sánh Kết Quả

Để kiểm định không phá hủy độ tin cậy của phương pháp Gamma, các nguồn chuẩn có thành phần đồng vị Plutonium và khối lượng Plutonium đã biết được sử dụng. Kết quả đo được từ phương pháp Gamma được so sánh với giá trị đã biết để đánh giá độ chính xác phép đo. Sự phù hợp giữa kết quả đo và giá trị chuẩn cho thấy phương pháp là đáng tin cậy.

V. Kết Quả Nghiên Cứu Xác Định Plutonium Trong Nguồn PuBe Cũ

Nghiên cứu này áp dụng phương pháp Gamma để xác định hàm lượng và khối lượng Plutonium trong một số nguồn neutron PuBe đã được đo vào năm 2002 và 2009. Kết quả cho thấy phương pháp Gamma có thể cung cấp thông tin chính xác về thành phần đồng vị Plutonium và khối lượng Plutonium trong các nguồn này. Kết quả xác định hàm lượng dùng Gamma Vision cho trường hợp nguồn PuBe đo năm 2009.

5.1. So Sánh Kết Quả Phân Tích từ Các Phần Mềm Khác Nhau

So sánh kết quả phân tích thành phần nguyên tố sử dụng Gamma Vision và MGA++ để đánh giá sự nhất quán giữa các phương pháp khác nhau. Kết quả so sánh cho thấy sự tương đồng giữa các phương pháp, củng cố độ tin cậy của kết quả định lượng Plutonium trong nguồn PuBe.

5.2. Đánh Giá Độ Chính Xác Của Phương Pháp Trên Các Nguồn Neutron PuBe

So sánh tỉ số hàm lượng 239Pu theo phương pháp dùng đỉnh 160 keV và 104.24 keV so với bằng chương trình MGA++. Tỉ số hàm lượng 239Pu được tính theo hai trường hợp dùng đỉnh 160 và 104.24 keV của phương pháp Gamma Vision. Các phân tích cho thấy phương pháp này có thể áp dụng trong các trường hợp thực tế.

VI. Kết Luận và Hướng Phát Triển Nghiên Cứu Về Đo Lường Hạt Nhân

Luận văn đã trình bày một phương pháp Gamma hiệu quả để xác định thành phần đồng vị Plutonium và khối lượng Plutonium trong nguồn neutron PuBe. Phương pháp Gamma có thể áp dụng cho các nguồn có thành phần đồng vị phức tạp, bao gồm cả các nguồn có hàm lượng 239Pu thấp. Hướng phát triển nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào việc cải thiện độ chính xác của phương pháp và mở rộng ứng dụng của nó cho các loại nguồn phóng xạ khác.

6.1. Tóm Tắt Ưu Điểm và Hạn Chế của Phương Pháp Đo Phổ Gamma

Phương pháp đo phổ Gamma có nhiều ưu điểm như tính không phá hủy, khả năng phân tích đồng thời nhiều đồng vị và tính linh hoạt trong ứng dụng. Tuy nhiên, phương pháp này cũng có một số hạn chế như độ nhạy bị giới hạn bởi nền phóng xạ, độ chính xác phụ thuộc vào hiệu chuẩn detector và độ phức tạp trong xử lý dữ liệu.

6.2. Triển Vọng Ứng Dụng Phương Pháp trong An Toàn Hạt Nhân Tương Lai

Phương pháp đo lường hạt nhân này có tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực an toàn hạt nhân. Việc xác định chính xác thành phần đồng vị Plutonium và khối lượng Plutonium trong các nguồn phóng xạ là quan trọng để đảm bảo an toàn trong quá trình vận chuyển, lưu trữ và xử lý các vật liệu hạt nhân.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU Ngày nay các kỹ thuật cũng như các vật liệu hạt nhân được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực của cuộc sống. Plutoni là một đồng vị phóng xạ rất nguy hiểm đối với con người cũng như các cơ thể sống khác. Nó là một thành phần quan trọng để chế tạo bom nguyên tử cũng như bom bẩn và sẽ rất nguy hiểm khi rơi vào tay các tổ chức khủng bố. Vì vậy kiểm soát việc quản lý cũng như vận chuyển trái phép các vật liệu có chứa Pu đã được IAEA kiểm soát gắt gao.

Hungari có tổng cộng 152 nguồn PuBe do đó việc tính toán hàm lượng và khối lượng của các nguồn này là rất cần thiết. Nguồn PuBe là hỗn hợp của Plutoni và Berili theo tỷ lệ Pu/Be = 1/13 và phát xạ neutron và gamma rất mạnh. Thông thường nguồn PuBe chứa các đồng vị siêu Urani bao gồm 237U, 238Pu, 239Pu, 240Pu, 241Pu, 242Pu và 241Am. Việc xác định khối lượng chính xác của các nguồn PuBe mất nhãn mác là rất khó khăn vì các thông số hình học bên trong của nguồn chúng ta thường không biết.

Mặt khác có nhiều phương pháp cũng như các chương trình tính toán hàm lượng các đồng vị đã được phát triển và xây dựng cho trường hợp hàm lượng của 239Pu lớn hơn 75%. Đối với trường hợp hàm lượng nhỏ hơn 75% các chương trình hiện nay thường không thể tính toán được. Vì vậy mục đích của luận văn là xây dựng phương pháp tính toán hàm lượng và khối lượng của các nguồn PuBe này. Luận văn bao gồm 5 phần chính: - Tổng quan về Plutoni: Trình bày khái quát về Plutoni bao gồm lịch sử khám phá của các đồng vị, ứng dụng và tác hại của Plutoni.

- Ghi nhận gamma phát ra từ nguồn PuBe và các vùng năng lƣợng: Giới thiệu về nguồn PuBe, sơ đồ thí nghiệm và các vùng năng lượng được sử dụng trong tính toán hàm lượng Plutoni. - Phƣơng pháp xác định hàm lƣợng và khối lƣợng của Plutoni: Trình bày phương pháp xác định hàm lượng và khối lượng Plutoni trong mẫu PuBe. - Kết quả và thảo luận: Trình bày kết quả xác định hàm lượng và khối lượng của Plutoni trong nguồn PuBe và đưa ra một số nhận xét về kết quả thu được. - Kết luận: Trình bày một số kết luận về phương pháp và hướng phát triển của các nghiên cứu tiếp theo.gamma LuËn v¨n cao häc 1 NguyÔn V¨n Qu©n TIEU LUAN MOI download : [e-mail] X¸c ®Þnh thµnh phÇn vµ khèi l-îng cña Plutonium trong nguån PuBe b»ng ph-¬ng ph¸p gamma CHƢƠNG 1.

TỔNG QUAN VỀ PLUTONI Plutoni là một nguyên tố hóa học hiếm, có tính phóng xạ cao với ký hiệu hóa học Pu và số nguyên tử 94. Nó là một kim loại thuộc nhóm actini với bề ngoài màu trắng bạc và bị xỉn khi tiếp xúc với không khí, tạo thành một lớp phủ mờ khi bị ôxi hóa. Nguyên tố này thông thường biểu hiện 6 dạng thù hình. Khi tiếp xúc với không khí ẩm, nó tạo thành các ôxít và hiđrua làm thể tích các mẫu giãn nở tăng thêm đến 70 lần.

Nó cũng là một chất độc phóng xạ mà tích tụ trong tủy xương của các cơ thể sống. Những đặc tính này và các tính chất khác khiến cho việc việc xử lý Plutoni nguy hiểm. Plutoni là nguyên tố nguyên thủy nặng nhất, có các đồng vị sau 238Pu, 239Pu, 240 Pu, 241Pu, 242Pu, 243Pu, 245Pu, 246Pu, 247Pu. Trong đó 244Pu có chu kỳ bán rã lớn nhất khoảng 80 triệu năm, nên nguyên tố này có thể được tìm thấy ở dạng vết trong tự nhiên.

238Pu có chu kỳ bán rã 88 năm và phát ra các hạt anpha. Nó là một nguồn cung cấp nhiệt trong các máy phát điện hạt nhân cung cấp điện cho tàu không gian. 240Pu có khả năng tự phân hạch cao, làm tăng thông lượng neutron của bất kỳ mẫu nào. Đồng vị quan trọng nhất của Plutoni là 239Pu, với chu kỳ bán rã 24.

Trong bom hạt nhân thì đồng vị 239Pu đóng vai trò quan trọng nhất. 239Pu và 241Pu có khả năng phân hạch khi bị bắn phá bởi neutron nhiệt và giải phóng năng lượng, tia gamma và vài neutron. Các neutron này sau đó có thể duy trì phản ứng hạt nhân dây chuyền, được ứng dụng trong các vũ khí hạt nhân và lò phản ứng hạt nhân. Plutoni chủ yếu được tạo ra từ các lò phản ứng.

Quá trình tạo thành các đồng vị siêu Urani trong các thanh nhiên liệu đã cháy được mô tả trên hình 1.1 Sơ đồ chuyển hóa giữa 238U và 244Cm trong nhiên liệu đã cháy của lò phản ứng LWR.gamma LuËn v¨n cao häc 2 NguyÔn V¨n Qu©n TIEU LUAN MOI download : [e-mail] X¸c ®Þnh thµnh phÇn vµ khèi l-îng cña Plutonium trong nguån PuBe b»ng ph-¬ng ph¸p gamma 1. Lịch sử khám phá Sau khi khám phá ra Urani và các tia bức xạ nhiều nhà khoa học đã có ý nghĩ liệu có thể dùng chúng để tạo thành các nguyên tố nặng hơn không. Không có nguyên tố nào nặng hơn Urani được tìm thấy trong tự nhiên, nhưng các nhà khoa học nghĩ rằng có thể tạo ra chúng trong phòng thí nghiệm. Enrico Fermi và nhóm nhà khoa học của Đại học Rome đã thông báo rằng họ phát hiện ra nguyên tố thứ 94 năm 1934.

Fermi gọi nguyên tố này là Hesperium và đã đề cập đến nó trong bài thuyết trình tại lễ trao giải Nobel năm 1938. Nhưng trên thực tế mẫu của Fermi chứa Ba, Kr và một số nguyên tố khác là sản phẩm phân hạch (nhưng tại thời điểm này hiện tượng phân hạch chưa được phát hiện). Wahl dùng neutron có năng lượng 12 MeV (được sinh ra bằng cách gia tốc hạt deutron trong máy gia tốc cyclotron có đường kính 150 cm ở Đại học California, Berkeley rồi bắn vào bia Be) bắn phá vào bia Uranium tự nhiên. McMillan và Abelson đã phát hiện ra nguyên tố siêu Urani đầu tiên có số thứ tự 93, theo phương trình sau: 92 U   U  01n239 238 92 (1) 93 Np    239 92 U 23 .gamma LuËn v¨n cao häc 3 NguyÔn V¨n Qu©n TIEU LUAN MOI download : [e-mail] X¸c ®Þnh thµnh phÇn vµ khèi l-îng cña Plutonium trong nguån PuBe b»ng ph-¬ng ph¸p gamma McMillan và Abelson đã phát hiện ra nguyên tố siêu Urani đầu tiên có số thứ tự 93.

Nguyên tố này được đặt tên là Neptuni (Np) theo tên của sao Hải Vương (Neptune). Dù vậy mãi tới năm 1944 người ta mới tách chiết ra được Np. Mùa hè năm 1940 một nhóm các nhà hóa học bao gồm Glen Seaborg, Arthur Wahl, and Joseph Kennedy đã tiến hành tìm kiếm nguyên tố siêu Urani có số thứ tự 94, mà họ nghĩ là sản phẩm phân rã của 239Np.3d (3) Tiếp tục tìm kiếm nguyên tố 94, vào mùa đông năm 1941 họ bắn phá UO2 bằng deutron được gia tốc tới năng lượng 16MeV bằng máy gia tốc cylotron sinh ra một đồng vị khác của Np đó là 238Np. 238Np phân rã beta với chu kỳ bán rã 2.12 ngày sinh ra nguyên tố 94, nguyên tố này có chu kỳ phân rã alpha 90 năm.

Họ đã lần đầu tiên phát hiện ra đồng vị 238Pu của Plutoni. 238 92 U 12H 238 93 Np  20 n 1 (4) 94 Pu    238 93 Np  238 2.12d (5) 238 94 Pu 90 years 234 92U  2 He 4 (6) Cuối mùa xuân năm 1941, đồng vị khác của Plutoni là 239Pu, đã được tạo ra bằng cách bắn chùm neutron vào bia chứa hỗn hợp Urani được bao quanh bởi paraffin. Giống như nhóm của Fermi đã khám phá, lớp paraffin làm giảm năng lượng của các neutron và do đó làm tăng khả năng tương tác với bia. Đồng vị mới của Pu, cũng là một hạt nhân phân rã alpha, nhưng chu kỳ bán rã tương đối lớn khoảng 24,000 năm làm giảm hoạt độ nên chúng khó phát hiện hơn 238Pu.11years 92U  2 He 4 (10) (LUAN.gamma LuËn v¨n cao häc 4 NguyÔn V¨n Qu©n TIEU LUAN MOI download : [e-mail] X¸c ®Þnh thµnh phÇn vµ khèi l-îng cña Plutonium trong nguån PuBe b»ng ph-¬ng ph¸p gamma 1.

Ứng dụng của Plutoni 1. Chế tạo bom nguyên tử Đồng vị 239Pu là một trong các đồng vị phân hạch quan trọng trong việc chế tạo bom nguyên tử, bởi vì khả năng dễ dàng phân hạch và sẵn có của nó. Để giảm khối lượng tới hạn người ta làm thêm lớp vỏ bao quanh lõi Plutoni để phản xạ neutron. Nhờ có vỏ phản xạ neutron này mà khối lượng tới hạn đối với Plutoni giảm từ 16 kg xuống 10 kg với hình cầu đường kính khoảng 10 cm [13].

Khối lượng tới hạn của Plutoni chỉ bằng cỡ 1/3 so với của Urani. Bom nguyên tử có biệt danh “Fat Man” bị Mỹ ném xuống Nagasaki của Nhật là một dạng bom nguyên tử dùng Plutoni. Plutoni bị nén chặt lại hơn bình thường với một nguồn neutron để làm mồi cho phản ứng.3 mô tả sơ đồ nguyên lý hai kiểu thiết kế cơ bản của bom nguyên tử. Ước tình chỉ 6.2 kg Plutoni khi xảy ra vụ nổi hạt nhân có sức công phá tương đương với 20,000 tấn thuốc nổ TNT [5,12].

Có thể thấy được khả năng phá hoại đồ vật lẫn con người vô cùng khủng khiếp của bom nguyên tử. Do vậy việc kiểm soát chống phổ biến vũ khí hạt nhân là cực kỳ cần thiết để tránh những thảm kịch đã xảy ra ở Hirosima và Nagasaki sẽ lặp lại trong tương lai. Sơ đồ nguyên lý hai kiểu thiết kế cơ bản của bom nguyên tử 1. Chế tạo nhiên liệu ô xít hỗn hợp MOX Nhiên liệu hạt nhân đã sử dụng từ các lò phản ứng nước nhẹ chứa Plutoni ở dạng hỗn hợp gồm 242Pu, 240Pu, 239Pu và 238Pu.

Hỗn hợp này không được làm giàu một (LUAN.gamma LuËn v¨n cao häc 5 NguyÔn V¨n Qu©n TIEU LUAN MOI download : [e-mail] X¸c ®Þnh thµnh phÇn vµ khèi l-îng cña Plutonium trong nguån PuBe b»ng ph-¬ng ph¸p gamma cách đầy đủ để dùng cho các vũ khí hạt nhân, nhưng nó có thể được sử dụng làm nhiên liệu MOX. Bắt giữ neutron ngẫu nhiên làm cho một lượng 242Pu và 240Pu tăng theo thời gian Plutoni bị chiếu xạ trong lò phản ứng bởi các neutron "nhiệt" tốc độ chậm, vì thế sau chu kỳ thứ 2, Plutoni chỉ có thể được tiêu thụ bởi các lò phản ứng neutron nhanh. Nếu các lò phản ứng neutron nhanh không có, lượng Plutoni dư thường sẽ bị loại bỏ, và trở thành một loại chất thải hạt nhân có thành tố tồn tại lâu trong môi trường. Việc mong muốn tiêu thụ loại Plutoni này và các nhiêu liệu siêu Urani khác và làm giảm lượng phóng xạ trong chất thải là một trong những lý do khiến người ta phát triển các lò phản ứng neutron nhanh.