
マイナーアクチニドとは、ウランやプルトニウム以外の、使用済み核燃料中に存在するアクチニドのことです。マイナーアクチニドには、ネプツニウム(元素番号93)、アメリシウム(元素番号95)、キュリウム(元素番号96 )、バークリウム(元素番号97)、カリホルニウム(元素番号98)、アインスタイニウム(元素番号99)、フェルミウム(元素番号100)などがあります。[ 2 ]使用済み核燃料中のこれらの元素の最も重要な同位体は、ネプツニウム-237、アメリシウム-241、アメリシウム-243、キュリウム-242~-248、カリホルニウム-249~-252です。
プルトニウムとマイナーアクチニドは、長期的には(300年から20,000年後の将来において)使用済み核燃料の放射能毒性と発熱の大部分を担うことになるだろう。[ 3 ]
原子力発電所から生成されるプルトニウムは、兵器級プルトニウムを製造するために設計された低燃焼度運転で生成されるプルトニウムよりも、プルトニウム241の含有量が多い傾向があります。原子炉級プルトニウムにはプルトニウム241が非常に多く含まれているため、アメリシウム241が存在すると、プルトニウムは核兵器の製造には適さなくなります。プルトニウム中のアメリシウムの混入は、未知のプルトニウム試料の起源と、プルトニウムが最後に化学的にアメリシウムから分離された時期を特定する方法の1つです。
アメリシウムは、アルファ粒子源および低光子エネルギーガンマ線源として産業界で一般的に使用されています。たとえば、煙探知機によく使用されています。アメリシウムは、 239Puと240Puの中性子捕獲によって生成され、241Puが生成され、その後ベータ崩壊して241Amになります。[ 4 ]一般に、中性子のエネルギーが増加すると、核分裂断面積と中性子捕獲断面積の比は核分裂に有利な方向に変化します。したがって、沸騰水型原子炉(BWR)や加圧水型原子炉(PWR)などの熱中性子炉でMOXを使用する場合、高速中性子炉からの使用済み燃料よりも多くのアメリシウムが使用済み燃料中に存在すると予想されます。[ 5 ]
微量アクチニドの中には、核実験による放射性降下物から検出されたものがある。詳細は「環境中のアクチニド」を参照のこと。