Торий-232

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Торий-232
Общие сведения
Название, символ Торий-232, 232Th
Альтернативные названия То́рий, Th
Нейтронов 142
Протонов 90
Свойства нуклида
Атомная масса 232,0380553(21)[1] а. е. м.
Дефект массы 35 448,3(20)[1] кэВ
Удельная энергия связи (на нуклон) 7615,026(9)[1] кэВ
Изотопная распространённость 100 %[2]
Период полураспада 1,405(6)·1010[2] лет
Продукты распада 228Ra
Родительские изотопы 232Ac (β)
232Pa (β+)
236U (α)
Спин и чётность ядра 0+[2]
Канал распада Энергия распада
α-распад 4,0816(14)[1] МэВ
Спонтанное деление
Кластерный распад (с испусканием 24Ne, 26Ne)
ββ (предсказан теоретически, экспериментально не обнаружен) 0,8376(22) МэВ

То́рий-232 — природный радиоактивный нуклид химического элемента тория с атомным номером 90 и массовым числом 232. Изотопная распространённость тория-232 составляет практически 100 %[2]. Является наиболее долгоживущим изотопом тория (232Th альфа-радиоактивен с периодом полураспада 1,405·1010 лет (14,05 млрд лет), что в три раза превышает возраст Земли и чуть больше нынешнего возраста Вселенной (13,8 млрд лет). Родоначальник радиоактивного семейства тория. Этот радиоактивный ряд заканчивается образованием стабильного нуклида свинец-208. Остальная часть ряда короткоживущая; наибольший период полураспада в 5,75 года у радия-228 и 1,91 года у тория-228, а у всех остальных периоды полураспада в общей сложности составляют менее 5 дней[3].

Активность одного грамма этого нуклида составляет 4070 Бк.

Образование и распад[править | править код]

Торий-232 образуется в результате следующих распадов:

  • β-распад нуклида 232Ac (период полураспада составляет 119(5) c, энергия бета-перехода 3,7(1) МэВ[2]):
(при этом распад 232
91
Pa осуществляется только на первый возбуждённый уровень 232
90
Th с энергией 49,369(9) кэВ, спином 2 и чётностью +1; этот уровень с периодом полураспада 345(15) пс распадается в основное состояние тория-232, испуская одиночный гамма-квант[4]. Вероятность распада протактиния-232 в торий-232 составляет только 0,003(1) процента);
  • α-распад нуклида 236U (период полураспада составляет 2,342(3)·107 лет[2]):
(при этом переход с вероятностью 73,8% осуществляется на основной уровень (0+) тория-232, с вероятностью 25,9% на первый возбуждённый уровень (2+, 49,369(9) кэВ) и с вероятностью 0,26% на второй возбуждённый уровень (4+, 162,12(2) кэВ); эти возбуждённые уровни каскадно распадаются на основной уровень с излучением соответственно одного и двух гамма-квантов).

Распад тория-232 происходит по следующим направлениям:

энергия испускаемых α-частиц 4012,3 кэВ (в 78,2 % случаев) и 3947,2 кэВ (в 21,7 % случаев)[5].

  • Двойной β-распад (теоретически предсказан, однако экспериментально пока не наблюдался ввиду крайне малой вероятности; энергия распада 837,6(22) кэВ[1])

Применение[править | править код]

Сечение излучательного захвата теплового нейтрона ядром тория-232 составляет 7,37(6) барн. В отличие от, например, урана-235, ядро тория не делится при захвате теплового нейтрона: сечение такого процесса составляет, согласно измерениям, менее 2,5 микробарна[2].
232Th208Pb с периодом полураспада 14,0 млрд лет[комм. 1][9][10] (ряд тория).

См. также[править | править код]

Комментарии[править | править код]

  1. В геохронологии принято значение 14,01 ± 0,07 млрд лет, а в ядерной физике — 14,05 ± 0,06 млрд лет.

Примечания[править | править код]

  1. 1 2 3 4 5 6 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 10 11 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.
  3. Rutherford Appleton Laboratory. Th-232 Decay Chain. Архивировано 19 апреля 2012 года.  (англ.)  (Проверено 4 марта 2010)
  4. Lorenz A. Decay Data of the Transactinium Nuclides. IAEA Tech. Rept. Ser., No. 261 (1986).
  5. Свойства 232Th на сайте МАГАТЭ.
  6. World Nuclear Association. Thorium. Архивировано 19 апреля 2012 года.  (англ.)  (Проверено 4 марта 2010)
  7. (2004) «Redistribution of thorotrast into a liver allograft several years following transplantation: a case report». Nature 17: 117–120.  (англ.)  (Проверено 4 марта 2010)
  8. Кузнецов В. Ю., Арсланов X. А., Козлов В. Б., Максимов Ф. Е., Савельева Л. А., Чернов С. Б., Баранова Н. Г. Перспективы применения уран-ториевого метода неравновесной геохронологии для датирования межледниковых континентальных отложений // Вестник Санкт-Петербургского университета, № 2 / 2003
  9. Согласно постоянным распада из Davis W. J., Villeneuve M. E. (2001). «Evaluation of the 232Th Decay Constant by Empirical Cross-Calibration of 208Pb/232Th and 207Pb/235U Systematics in Monazites». Eleventh Annual V. M. Goldschmidt Conference, May 20-24, 2001, Hot Springs, Virginia, abstract no.3838. Bibcode2001eag..conf.3838D.
  10. Steiger R. H., Jäger E. (1977). «Subcommission on geochronology: Convention on the use of decay constants in geo- and cosmochronology». Earth and Planetary Science Letters 36 (3): 359–362. DOI:10.1016/0012-821X(77)90060-7. Bibcode1977E&PSL..36..359S.
  11. Автоматическая сварка, Том 15, 1962. С. 664.
  12. Торий в ядерной энергетике // С. Алексеев, В. Зайцев. 2017 г.
  13. Радиотехника и электроника, Том 4, Выпуски 1-6, 1959 г.

Ссылки[править | править код]

Легче:
торий-231
Торий-232 является
изотопом тория
Тяжелее:
торий-233
Изотопы элементов · Таблица нуклидов