Введение

Распределение продуктов ядерного деления

На этой странице рассматривается каждый из основных элементов в смеси продуктов деления, образующихся при ядерном делении распространенных ядерных топлив – урана и плутония. Изотопы перечислены по элементам в порядке возрастания атомного номера. Захват нейтронов ядерным топливом в ядерных реакторах и атомных бомбах также приводит к образованию актинидов и трансурановых элементов (здесь не перечислены). Они обнаруживаются в смеси с продуктами деления в отработавшем ядерном топливе и радиоактивных осадках. Захват нейтронов материалами ядерного реактора (защита, оболочка и т.д.) или окружающей среды (морская вода, почва и т.д.) приводит к образованию продуктов активации (здесь не перечислены). Они обнаруживаются в использованных ядерных реакторах и радиоактивных осадках. Небольшая, но значимая доля событий деления приводит не к двум, а к трем продуктам деления (не считая нейтронов или субатомных частиц). Это тройное деление обычно образует очень легкое ядро, такое как гелий (около 80% случаев тройного деления дают альфа-частицу) или водород (большинство остальных дают тритий, в меньшей степени – дейтерий и протий) в качестве третьего продукта. Это основной источник трития в водо-водяных реакторах. Другим источником трития является гелий-6, который немедленно распадается на (стабильный) литий-6. Литий-6 образует тритий при захвате нейтронов и является одним из основных источников трития, производимого в коммерческих или военных целях. Если первым или единственным этапом ядерной переработки является водный раствор (как в случае с PUREX), это создает проблему, поскольку загрязнение тритием не может быть удалено из воды иным способом, кроме дорогостоящего разделения изотопов. Кроме того, незначительная часть свободных нейтронов, участвующих в работе ядерного реактора, распадается на протон и бета-частицу до того, как они успевают с чем-либо взаимодействовать. Поскольку протоны из этого источника неотличимы от протонов, образовавшихся при тройном делении или радиолизе теплоносителя, их общую долю трудно оценить количественно.

Германий-72, 73, 74, 76

Если производится германий-75, он быстро распадается до мышьяка. Германий-76 по существу стабилен, распадаясь только посредством крайне медленного двойного бета-распада до .

Арсень-75

Хотя мышьяк не представляет радиационной опасности, он крайне химически токсичен. Если требуется избавиться от мышьяка (независимо от его происхождения), облучение тепловыми нейтронами единственного стабильного изотопа приведет к образованию короткоживущего, который быстро распадается до стабильного. Если мышьяк облучить достаточным потоком быстрых нейтронов, чтобы вызвать заметные реакции выбивания (n,2n) или даже (n,3n), вместо этого будут образовываться изотопы германия.

Селен-77, 78, 79, 80, 82

Се-79, период полураспада 327 000 лет, является одним из долгоживущих продуктов деления. Учитывая стабильность его ближайших более легких и более тяжелых изотопов, а также высокое сечение взаимодействия этих изотопов с нейтронами, вероятно, что относительно низкий выход Се-79 обусловлен значительным разрушением в реакторе.

Бром-81

Другой стабильный изотоп затруднен для обнаружения из-за длительного периода полураспада его более нейтронообогащенного изобара.

Криптон-83, 84, 85, 86

Криптон-85, с периодом полураспада 10,76 года, образуется в процессе деления с выходом около 0,3%. Лишь 20% продуктов деления с массой 85 превращаются в 85Kr; остальные проходят через короткоживущий ядерный изомер и затем в стабильный 85Rb. При переработке облученного ядерного топлива этот радиоактивный криптон может выделяться в атмосферу. Этот выброс криптона может быть обнаружен и использован для выявления несанкционированной ядерной переработки. Фактически, обнаруживается стадия растворения отработавшего ядерного топлива в азотной кислоте, поскольку именно на этом этапе выделяются криптон и другие газообразные продукты деления, такие как более распространенный ксенон. Несмотря на промышленное применение криптона-85 и относительно высокие цены на криптон и ксенон, в настоящее время они не извлекаются из отработавшего топлива в заметных количествах, хотя криптон и ксенон затвердевают при температуре жидкого азота и, следовательно, могут быть уловлены в криогенной ловушке при охлаждении отходящих газов процесса волоксидации жидким азотом. Превышение определенного предела содержания газообразных продуктов деления может привести к вздутию и даже пробоинам топливных стержней, поэтому измерение газообразных продуктов деления после выгрузки топлива из реактора имеет решающее значение для расчетов наработки, изучения состояния топлива внутри реактора, его взаимодействия с материалами стержней, эффективного использования топлива и обеспечения безопасности реактора. Кроме того, они представляют собой проблему в ядерном реакторе, поскольку являются поглотителями нейтронов, хотя и в меньшей степени, чем изотопы ксенона, другого благородного газа, образующегося при делении.

Рубидий-85, 87

Рубидий-87 имеет настолько большой период полураспада, что фактически является стабильным (превышает возраст Земли). Рубидий-86 быстро распадается до стабильного стронция-86, если он образован напрямую, посредством (n,2n)-реакций в рубидии-87 или в результате захвата нейтронов рубидием-85.

Стронций-88, 89, 90

Радиоизотопы стронция очень важны, поскольку стронций является аналогом кальция, который включается в рост костей и, следовательно, обладает высокой способностью причинять вред человеку. С другой стороны, это также позволяет использовать 89Sr в открытой радиотерапии костных опухолей. Обычно это применяется в паллиативной помощи для уменьшения боли, вызванной вторичными опухолями в костях. Стронций-90 – мощный бета-излучатель с периодом полураспада 28,8 лет. Выход продуктов деления снижается с увеличением массы делящегося нуклида: деление дает больше, чем деление , а деление находится посередине. Карта загрязнения 90Sr вокруг Чернобыля была опубликована МАГАТЭ. Из-за крайне малого сечения поглощения нейтронов стронций-90 плохо подходит для ядерной трансмутации, индуцированной тепловыми нейтронами, в качестве способа его утилизации. Стронций-90 использовался в радиоизотопных термоэлектрических генераторах (РИТЭГах) в прошлом благодаря его относительно высокой удельной мощности (0,95 Вт/г для металла, 0,46 Вт/г для обычно используемой инертной перовскитной формы – титаната стронция) и простоте извлечения из отработавшего ядерного топлива (как металлический стронций, так и оксид стронция реагируют с водой, образуя растворимый гидроксид стронция). Однако возросшая доступность возобновляемой энергии для автономных систем, ранее обслуживаемых РИТЭГами, а также обеспокоенность по поводу неконтролируемых источников радиоактивности привела к практически полному отказу от использования стронция-90 в РИТЭГах. Несколько (в основном космических) применений РИТЭГов, которые все еще существуют, в значительной степени обеспечиваются плутонием-238, несмотря на его более высокую стоимость, поскольку он обладает большей удельной мощностью, более длительным периодом полураспада и легче экранируется, будучи альфа-излучателем, в то время как стронций-90 является бета-излучателем.

Иттрий-88-91

Единственный стабильный изотоп иттрия, 89Y, будет содержаться в смеси продуктов деления в количестве, несколько меньшем 1%, после выдержки этой смеси в течение нескольких месяцев или лет, поскольку следующие по долголетию изотопы иттрия имеют период полураспада всего 107 дней (88Y) или 59 дней (91Y). Однако небольшое количество иттрия-90 будет находиться в состоянии долгосрочного равновесия со своим родительским изотопом стронцием-90, если эти два элемента не будут разделены. 90Sr распадается в 90Y, который является бета-излучателем с периодом полураспада 2,67 дня. 90Y иногда используется в медицинских целях и может быть получен либо путем нейтронной активации стабильного 89Y, либо с использованием устройства, аналогичного "технециевой корове". Поскольку периоды полураспада нестабильных изотопов иттрия невелики (максимальный – 106 дней), иттрий, выделенный из умеренно выдержанного отработавшего ядерного топлива, свободного от стронция, обладает пренебрежимо малой радиоактивностью. Однако сильный гамма-излучатель будет присутствовать до тех пор, пока существует его родительский нуклид. Если требуется нерадиоактивный образец иттрия, необходимо тщательно удалить все следы стронция и дать достаточно времени для распада короткоживущего иттрия-90 (с периодом полураспада 64 часа) перед использованием полученного продукта.

Цирконий-90-96

Значительное количество циркония образуется в процессе деления; часть его состоит из короткоживущих радионуклидов (95Zr и 97Zr, распадающихся до молибдена), в то время как почти 10% смеси продуктов деления спустя годы распада составляют пять стабильных или почти стабильных изотопов циркония, а также 93Zr с периодом полураспада 1,53 миллиона лет, являющийся одним из семи основных долгоживущих продуктов деления. Цирконий широко используется для облицовки топливных стержней благодаря своему малому нейтронному сечению. Однако некоторая часть циркония захватывает нейтроны, что вносит вклад в общую накопленную массу радиоактивных изотопов циркония. Оболочки из циркалоя обычно не повторно используются, равно как и цирконий, образующийся при делении, который потенциально мог бы быть использован для облицовки, поскольку его относительно слабая радиоактивность не представляет серьезной проблемы внутри ядерного реактора. Несмотря на высокую долю образования и долгий период полураспада, 93Zr обычно не рассматривается как существенная проблема, поскольку он химически неподвижен и испускает незначительное количество излучения. На установках PUREX цирконий (независимо от источника или изотопа) иногда образует третью фазу, которая может нарушать работу установки. Третья фаза – это термин, используемый в экстракции растворителями для обозначения третьего слоя (например, пены и/или эмульсии), образующегося из двух слоев в процессе экстракции. Цирконий формирует третью фазу, образуя мелкие частицы, стабилизирующие эмульсию, которая и является третьей фазой. 90Zr в основном образуется в результате последовательных бета-распадов стронция-90. Образец нерадиоактивного циркония можно извлечь из отработавшего ядерного топлива путем извлечения стронция-90 и его последующего распада (например, в РИТЭГе). Затем цирконий можно отделить от оставшегося стронция, получив очень изотопно чистый образец 90Zr.

Ниобий-95

Ниобий-95 с периодом полураспада 35 дней изначально образуется как продукт деления. Единственный стабильный изотоп ниобия имеет массовое число 93, а продукты деления с массой 93 первоначально распадаются в долгоживущий цирконий-93 (период полураспада 1,53 млн лет). Ниобий-95 распадается в молибден-95, который стабилен.

Молибден-95, 97, 98, 99, 100

Смесь продуктов деления содержит значительное количество молибдена. Молибден-99 представляет огромный интерес для ядерной медицины как родительский нуклид технеция-99m, но его короткий период полураспада означает, что он обычно распадается задолго до переработки отработавшего ядерного топлива. Молибден-99 может быть получен как в результате деления с последующей немедленной переработкой (обычно это делается только на небольших исследовательских реакторах), так и в ускорителях частиц. Поскольку молибден-100 распадается крайне медленно посредством двойного бета-распада (период полураспада превышает возраст Вселенной), содержание молибдена в отработавшем топливе станет практически стабильным через несколько дней после распада молибдена-99.

Технеций-99

99Tc, период полураспада 211 тыс. лет, образуется с выходом около 6% на одно деление; см. также основную страницу о продуктах деления. Он также образуется (через короткоживущий ядерный изомер технеций-99m) как продукт распада молибдена-99. Технеций особенно подвижен в окружающей среде, поскольку образует отрицательно заряженные пертехнетиат-ионы и представляет наибольшую радиологическую опасность среди долгоживущих продуктов деления. Несмотря на то, что это металл, технеций обычно не образует положительно заряженных ионов, но существуют галогениды технеция, такие как гексафторид технеция. TcF6 является проблемой при обогащении урана, так как его температура кипения очень близка к температуре кипения гексафторида урана. Эта проблема известна предприятиям по обогащению, поскольку спонтанное деление также дает небольшое количество технеция (которое будет находиться в состоянии секулярного равновесия со своими родительскими нуклидами в природном уране), но если для переработки используется фторидная перегонка, значительная доля "уранной" фракции фракционной перегонки будет загрязнена технецием, что потребует дополнительной стадии разделения. Технеций-99 пригоден для ядерной трансмутации медленными нейтронами, поскольку он имеет достаточное сечение поглощения тепловых нейтронов и не имеет известных стабильных изотопов. Под воздействием нейтронного облучения Tc-99 превращается в Tc-100, который быстро распадается до стабильного ценного металла платиновой группы.

Рутений-101 - 106

Много радиоактивного рутения-103, рутения-106 и стабильного рутения образуется в процессе деления. Рутений в рафинате PUREX может окисляться с образованием летучего тетроксида рутения, который формирует фиолетовый пар над поверхностью водной фазы. Тетроксид рутения очень похож на тетроксид осмия; соединение рутения является более сильным окислителем, что позволяет ему образовывать отложения, реагируя с другими веществами. Таким образом, рутений на предприятии по переработке отработавшего ядерного топлива очень подвижен, его трудно стабилизировать, и его можно обнаружить в неожиданных местах. Его называют крайне проблемным и он имеет дурную славу как особенно сложный продукт для обработки при переработке. Волоксидация в сочетании со сбором дымовых газов в холодной ловушке может позволить извлечь летучий тетроксид рутения до того, как он станет проблемой на последующих этапах обработки. После того, как радиоактивные изотопы успеют распасться, извлеченный рутений можно продать по относительно высокой рыночной цене. Кроме того, рутений в рафинате PUREX образует большое количество нитрозильных комплексов, что делает химию рутения весьма сложной. Скорость обмена лигандами у рутения и родия, как правило, невысока, поэтому реакция соединения рутения или родия может занимать продолжительное время. В Чернобыле во время пожара рутений стал летучим и вел себя иначе, чем многие другие металлические продукты деления. Некоторые частицы, выброшенные пожаром, были очень богаты рутением. Поскольку самый долгоживущий радиоактивный изотоп рутения-106 имеет период полураспада всего 373,59 дня, было предложено использовать рутений и палладий из рафината PUREX в качестве источника этих металлов после распада радиоактивных изотопов. После десяти периодов полураспада более 99,96% любого радиоизотопа становятся стабильными. Для Ru-106 это составляет 3735,9 дней, или около 10 лет.

Родий-103, 105

Хотя родия образуется меньше, чем рутения и палладия (выход составляет около 3,6%), смесь продуктов деления всё ещё содержит значительное количество этого металла. В связи с высокими ценами на рутений, родий и палладий, проводились работы по их разделению для последующего использования. Из-за возможности загрязнения металлов радиоактивными изотопами, они не пригодны для изготовления потребительских товаров, таких как ювелирные изделия. Однако этот источник металлов может быть использован для катализаторов на промышленных предприятиях, например, на нефтехимических заводах. В Соединенных Штатах произошел вопиющий случай облучения людей из-за радиоактивных ювелирных изделий. Предполагается, что золотые гранулы, содержащие радон, были переработаны в ювелирные изделия, и в золоте действительно были обнаружены продукты распада 222Rn. Некоторые другие изотопы родия существуют как "переходные состояния" при распаде рутения, прежде чем они распадаются до стабильных изотопов палладия. Если низкий уровень радиоактивности палладия (см. ниже) будет признан чрезмерным, например, для использования в качестве инвестиций или ювелирных изделий, любой из его предшественников можно извлечь из относительно "свежего" отработавшего ядерного топлива и дать ему распасться до извлечения стабильного конечного продукта цепочки распада.

Палладий-105 до 110

Большая часть палладия образуется в процессе деления. При ядерной переработке не весь палладий, образующийся при делении, растворяется; кроме того, часть палладия, который растворяется изначально, впоследствии выпадает в осадок. Мелкодисперсные частицы растворителя, обогащенные палладием, часто удаляются, поскольку они мешают процессу жидкостной экстракции, стабилизируя третью фазу. Палладий, образующийся при делении, может отделяться в процессе смешивания рафината PUREX со стеклом и последующего нагрева для формирования конечной формы высокоактивных отходов. Палладий образует сплав с теллуром, образующимся при делении. Этот сплав может отделяться от стекломассы. 107Pd – единственный долгоживущий радиоактивный изотоп среди продуктов деления, и его бета-распад характеризуется длительным периодом полураспада и низкой энергией, что позволяет использовать извлеченный палладий в промышленности без разделения изотопов. К моменту переработки палладий-109, скорее всего, распадется до стабильного серебра-109. Перед превращением в серебро-109 будет достигнут ядерный изомер; однако, в отличие от [здесь пропущено слово в оригинале], в настоящее время для [здесь пропущено слово в оригинале] нет практического применения.

Серебро-109

В то время как образующиеся радиоактивные изотопы серебра быстро распадаются, оставляя только стабильное серебро, его извлечение для использования не является экономически целесообразным, за исключением случаев, когда оно получается как побочный продукт при добыче металлов платиновой группы.

Кадмий-111 - 116

Кадмий – сильный поглотитель нейтронов, и контрольные стержни часто изготавливаются именно из кадмия, что делает накопление кадмия в топливе особенно важным фактором для поддержания стабильного нейтронного баланса. Кадмий также является химически токсичным тяжелым металлом, но, учитывая количество поглощений нейтронов, необходимых для трансмутации, он не является приоритетной целью для целенаправленной трансмутации.

Индий-115

Хотя Индий-115 обладает очень слабой радиоактивностью, его период полураспада превышает возраст Вселенной, и, фактически, типичный образец Индия на Земле содержит больше этого "нестабильного" изотопа, чем "стабильного" Индия-113.

От олова 117 до 126

В обычном тепловом реакторе олово-121m образуется с очень низким выходом продуктов деления, поэтому этот изотоп не вносит существенного вклада в объем ядерных отходов. Быстрое деление или деление некоторых более тяжелых актинидов приводит к образованию олова-121m с более высоким выходом. Например, его выход при делении U-235 составляет 0,0007% на одно термическое деление и 0,002% на одно быстрое деление.

Антимон-121, 123, 124, 125

Антимон-125 распадается с периодом полураспада более двух лет до изотопа, который сам распадается с периодом полураспада почти два месяца посредством изомерного перехода в основное состояние. Несмотря на относительно короткий период полураспада и существенные гамма-излучения (144,77 кэВ) его дочернего нуклида, что снижает привлекательность его использования в РИТЭГе, Sb-125 способен обеспечить относительно высокую удельную мощность 3,4 Вттепловых/г. Летучесть фторидов позволяет извлекать антимон в виде умеренно летучего (твердого при комнатной температуре) трифторида антимона или более летучего (с точкой кипения) пентафторида антимона.

Теллур-125 - 132

Теллур-128 и теллур-130 по существу стабильны. Они распадаются только двойным бета-распадом, с периодами полураспада более 10<sup>20</sup> лет. Они составляют основную часть природного теллура – 32 и 34% соответственно. Теллур-132 и его дочерний изотоп йод-132 важны в первые несколько дней после достижения критичности. Он был причиной значительной дозы облучения, полученной рабочими в Чернобыле в первую неделю. Изобарная цепочка, формирующая теллур-132/йод-132, состоит из: олова-132 (период полураспада 40 секунд), распадающегося в сурьму-132 (период полураспада 2,8 минуты), распадающегося в теллур-132 (период полураспада 3,2 дня), распадающегося в йод-132 (период полураспада 2,3 часа), который распадается в стабильный ксенон-132. Образование теллура-126 замедляется из-за длительного периода полураспада (230 тысяч лет) олова-126.

Йод-127, 129, 131

131I, с периодом полураспада 8 дней, представляет опасность при ядерных осадках, поскольку йод концентрируется в щитовидной железе. См. также: Радиационные последствия ядерной катастрофы на Фукусиме-1 #Йод-131 и Downwinders #Невада. Как и 89Sr, 131I используется для лечения рака. Небольшая доза 131I может быть использована для проведения теста функции щитовидной железы, а большая доза – для уничтожения рака щитовидной железы. Это лечение также обычно обнаруживает и уничтожает любые вторичные опухоли, возникшие из рака щитовидной железы. Большая часть энергии бета-излучения от 131I поглощается щитовидной железой, в то время как гамма-лучи, вероятно, смогут покинуть щитовидную железу и облучать другие части тела. Значительное количество 131I было выброшено во время эксперимента под названием «Зеленый забег», в котором топливо, охлажденное лишь короткое время после облучения, было переработано на установке, не оснащенной скруббером йода. 129I, с периодом полураспада почти в миллиард раз больше, является долгоживущим продуктом деления. Он входит в число наиболее проблемных, поскольку накапливается в относительно небольшом органе (щитовидной железе), где даже его сравнительно низкая доза облучения может нанести значительный вред из-за длительного биологического периода полураспада. По этой причине йод часто рассматривается для трансмутации, несмотря на наличие стабильного изотопа в отработавшем топливе. В тепловом нейтронном спектре йода-129 разрушается больше, чем образуется, поскольку йод-128 имеет короткий период полураспада, и изотопное соотношение благоприятствует трансмутации. В зависимости от конструкции трансмутационной установки необходимо соблюдать осторожность, поскольку ксенон, продукт бета-распада йода, является сильным поглотителем нейтронов и газом, который практически невозможно химически зафиксировать в твердых соединениях, поэтому он либо выйдет в атмосферу, либо создаст давление на сосуд, содержащий мишень для трансмутации. 127I стабилен и является единственным изотопом йода, не являющимся радиоактивным. Он составляет лишь около 1/6 йода в отработавшем топливе, в то время как I-129 – около 5/6.

Ксенон-131 - 136

В реакторном топливе ксенон, являющийся продуктом деления, имеет тенденцию мигрировать и образовывать пузырьки. Поскольку цезий-133, цезий-135 и цезий-137 образуются в результате бета-распада соответствующих изотопов ксенона, это приводит к физическому отделению цезия от основной массы топлива из оксида урана. Поскольку 135Xe является сильным ядерным ядом с наибольшим сечением захвата тепловых нейтронов, накопление 135Xe в топливе внутри энергетического реактора может существенно снизить реактивность. Если энергетический реактор выключен или работает на низком уровне мощности, большое количество 135Xe может накапливаться в результате распада йода-135. При перезапуске реактора или значительном увеличении уровня мощности 135Xe будет быстро поглощаться в реакциях захвата нейтронов, что приведет к увеличению реактивности активной зоны. В некоторых случаях системы управления могут оказаться неспособными достаточно быстро отреагировать на резкое увеличение реактивности при выгорании накопленного 135Xe. Считается, что отравление ксеноном было одним из факторов, приведших к скачку мощности, повредившему активную зону Чернобыльского реактора.

Цезий-133, 134, 135, 137

Цезий-134 содержится в отработавшем ядерном топливе, но не образуется при взрывах ядерного оружия, поскольку он формируется только в результате захвата нейтронов стабильным изотопом Cs-133, который, в свою очередь, образуется только при бета-распаде Xe-133 с периодом полураспада 3 дня. Цезий-134 имеет период полураспада 2 года и может быть основным источником гамма-излучения в течение первых 20 лет после выгрузки. Цезий-135 является долгоживущим продуктом деления с гораздо меньшей радиоактивностью. Захват нейтронов внутри реактора преобразует большую часть ксенона-135, который в противном случае распадался бы до Cs-135. Цезий-137, с периодом полураспада 30 лет, является основным продуктом деления средней продолжительности жизни, наряду с Sr-90. Cs-137 является основным источником проникающего гамма-излучения от отработавшего топлива в течение 10 лет и примерно 300 лет после выгрузки. Он является наиболее значимым радиоизотопом, оставшимся в районе Чернобыля.

Барий-138, 139, 140

Барий образуется в больших количествах в процессе деления ядра. Короткоживущий изотоп бария был ошибочно принят за радий некоторыми ранними исследователями. Они облучали уран нейтронами, пытаясь получить новый элемент. Но вместо этого они вызвали деление, которое привело к образованию большого количества радиоактивности в мишени. Благодаря схожести химии бария и радия, эти два элемента могли быть совместно выделены, например, посредством осаждения сульфат-ионами. Из-за этого сходства в химических свойствах, ранние исследователи полагали, что высокорадиоактивная фракция, попадавшая в фракцию "радия", содержала новый изотоп радия. Часть этих ранних работ была проведена Отто Ганом и Фрицем Штрассманом.

Лантаниды (лантан-139, церий-140-144, неодим-142-146, 148, 150, прометий-147 и самарий-149, 151, 152, 154)

Большая часть более легких лантаноидов (лантан, церий, неодим и самарий) образуется в качестве продуктов деления. В Африке, в Окло, где более миллиарда лет назад функционировал естественный ядерный реактор деления, изотопный состав неодима отличается от "нормального" неодима – он имеет изотопное соотношение, очень похожее на неодим, образовавшийся в результате деления. После аварий критичности уровень 140La часто используется для определения выхода деления (в пересчете на количество ядер, подвергшихся делению). Самарий-149 является вторым по значимости нейтронным поглотителем в физике ядерных реакторов. Самарий-151, образующийся с меньшим выходом, является третьим по распространенности долгоживущим продуктом деления, но испускает лишь слабое бета-излучение. Оба имеют большое сечение поглощения нейтронов, поэтому большая часть образовавшегося в реакторе самария и лантана впоследствии разрушается в нем в результате поглощения нейтронов. Лантаноиды представляют проблему при переработке ядерного топлива, поскольку они химически очень похожи на актиниды, а большинство процессов переработки направлено на отделение некоторых или всех актинидов от продуктов деления или, по крайней мере, от нейтронных поглотителей среди них.