Уран-233

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Уран-233
Название, символ Уран-233, 233U
Нейтронов 141
Свойства нуклида
Атомная масса 233,0396352(29)[1] а. е. м.
Дефект массы 36 920,0(27)[1] кэВ
Удельная энергия связи (на нуклон) 7 603,953(12)[1] кэВ
Период полураспада 159 200[2] лет
Продукты распада 229Th
Родительские изотопы 233Pa (β)
233Np (β+)
237Pu (α)
Спин и чётность ядра 5/2+[2]
Канал распада Энергия распада
α-распад 4,9085(12)[1] МэВ
SF
24Ne, 28Mg
Таблица нуклидов
Логотип Викисклада Медиафайлы на Викискладе

Ура́н-233 (англ. uranium-233) — радиоактивный нуклид химического элемента урана с атомным номером 92 и массовым числом 233. Является членом радиоактивного семейства 4n+1, называемого рядом нептуния. Обладает способностью делиться под воздействием нейтронов, благодаря чему используется в качестве ядерного топлива в некоторых типах ядерных реакторов. Был открыт в 1941—1942 гг. Сиборгом, Гофманом[англ.] и Стоутоном (англ. R. W. Stoughton)[3].

Активность одного грамма этого нуклида составляет приблизительно 356,54 МБк.

Образование и распад

[править | править код]

Уран-233 образуется в результате следующих распадов:

  • α-распад нуклида 237Pu (период полураспада составляет 45,2(1)[2] суток):


Распад урана-233 происходит по следующим направлениям:

энергия испускаемых α-частиц 4 729,2 кэВ (в 1,610 % случаев), 4 783,5 кэВ (в 13,20 % случаев) и 4 824,2 кэВ (в 84,4 % случаев)[4].

Уран-233 получают путём облучения нейтронами тория-232. Превращение происходит по следующей цепочке:

Применение

[править | править код]
200-метровое облако над территорией Frenchman Flat после взрыва Teapot «MET» 15 апреля 1955 года, 22 кт. Этот снаряд имел сердцевину из урана-233
  • Благодаря своей способности делиться под воздействием нейтронов, уран-233 используется в качестве ядерного топлива в некоторых типах ядерных реакторов (является основой уран-ториевого топливного цикла). Средняя энергия, выделяющаяся при делении одного ядра урана-233 с учётом распада осколков, составляет приблизительно 197,9 МэВ = 3,171⋅10−11 Дж, или 19,09 ТДж/моль = 81,95 ТДж/кг[5].
  • Возможно применение урана-233 в качестве делящегося компонента ядерного оружия. Во время операции Teapot была взорвана бомба с сердечником, содержащим уран-233. Примесь урана-232 в уране-233 создаёт жёсткое проникающее излучение, поэтому несмотря на меньшую критическую массу урана-233 по сравнению с ураном-235, именно последний используется при изготовлении ядерных зарядов ввиду относительно слабой радиоактивности.

Примечания

[править | править код]
  1. 1 2 3 4 5 Audi G., Wapstra A. H., Thibault C. The AME2003 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs, and references (англ.) // Nuclear Physics A. — 2003. — Vol. 729. — P. 337—676. — doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003. — Bibcode2003NuPhA.729..337A.
  2. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Audi G., Bersillon O., Blachot J., Wapstra A. H. The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties // Nuclear Physics A. — 2003. — Т. 729. — С. 3—128. — doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. — Bibcode2003NuPhA.729....3A.Открытый доступ
  3. Новый изотоп урана // УФН. — 1947. — № 9. — С. 139. Архивировано 15 октября 2008 года.
  4. Свойства 233U на сайте IAEA (International Atomic Energy Agency) (недоступная ссылка)
  5. Table of Physical and Chemical Constants, Sec 4.7.1: Nuclear Fission. Kaye & Laby Online. Дата обращения: 16 мая 2010. Архивировано из оригинала 5 марта 2010 года.