Уран-232

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Уран-232
Название, символ Уран-232, 232U
Нейтронов 140
Свойства нуклида
Атомная масса 232,0371562(24)[1] а. е. м.
Дефект массы 34 610,7(22)[1] кэВ
Удельная энергия связи (на нуклон) 7 611,892(10)[1] кэВ
Период полураспада 68,9(4)[2] года
Продукты распада 228Th
Родительские изотопы 232Pa (β)
232Np (β+)
236Pu (α)
Спин и чётность ядра 0+[2]
Канал распада Энергия распада
α-распад 5,41363(9)[1] МэВ
SF
24Ne, 28Mg
Таблица нуклидов

Ура́н-232 (англ. uranium-232) — радиоактивный нуклид химического элемента урана с атомным номером 92 и массовым числом 232. Благодаря длинной цепи распада и большему, чем у большинства других изотопов, удельному энерговыделению, уран-232 является перспективным нуклидом для применения в радиоизотопных источниках энергии.

Активность одного грамма этого нуклида составляет приблизительно 827,38 ГБк.

Образование и распад[править | править код]

Уран-232 образуется в результате следующих распадов:

  • α-распад нуклида 236Pu (период полураспада составляет 2,858(8)[2] года):

Распад урана-232 происходит по следующим направлениям:

энергия испускаемых α-частиц 5 263,36 кэВ (в 31,55 % случаев) и 5 320,12 кэВ (в 68,15 % случаев)[3].

Получение[править | править код]

Уран-232 образуется в качестве побочного продукта при наработке урана-233 путём бомбардировки нейтронами тория-232. Наряду с реакцией образования урана-233, в облучаемом ториевом топливе происходят следующие побочные реакции:

Ввиду того, что эффективное сечение реакций (n, 2n) для тепловых нейтронов мало, выход урана-232 зависит от наличия значительного количества быстрых нейтронов (с энергией не менее 6 МэВ).

Если в ториевом топливе присутствует в значительных количествах нуклид торий-230, то образование урана-232 дополняется следующей реакцией, идущей с тепловыми нейтронами:

Так как наличие урана-232 в облученном топливе затрудняет безопасность работы с ним (см. раздел «Применение»), для снижения образования урана-232 необходимо использовать ториевое топливо с минимальной концентрацией тория-230[4].

Применение[править | править код]

Уран-232 является родоначальником длинной цепочки распада, в которую входят нуклиды-излучатели жёстких гамма-квантов[5]:

232U (α; 68,9 года)
228Th (α; 1,9 года)
224Ra (α; 3,6 суток; испускает γ-квант 0,24 МэВ в 4,10 % случаев распада)
220Rn (α; 56 с; γ 0,55 МэВ, 0,114 %)
216Po (α; 0,15 с)
212Pb (β−; 10,64 часа)
212Bi (α; 61 мин; γ 0,73 МэВ, 6,67 %; γ 1,62 МэВ, 1,47 %)
208Tl (β−; 3 мин; γ 2,6 МэВ, 99,16 %; γ 0,58 МэВ, 84,5 %)
208Pb (стабильный)

Быстрая последовательность распадов, начинающихся с радия-224, сопровождается значительным количеством гамма-излучения, при этом около 85 % всей энергии гамма-излучения образуется при распаде таллия-208, излучающего преимущественно гамма-кванты с энергией 2,6 МэВ[4]. Данная особенность приводит к тому, что наличие урана-232 в качестве примеси к урану-233 является крайне нежелательным, повышая опасность работы с ним.

С другой стороны, высокое удельное энерговыделение делает этот нуклид чрезвычайно перспективным для использования в радиоизотопных источниках энергии.

См. также[править | править код]

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.
  3. Свойства 232U на сайте IAEA (International Atomic Energy Agency) (недоступная ссылка)
  4. 1 2 Carey Sublette. Nuclear Weapons Frequently Asked Questions (англ.). nuclearweaponarchive.org. Дата обращения 25 мая 2010. Архивировано 26 апреля 2012 года.
  5. Таблица нуклидов на сайте МАГАТЭ (недоступная ссылка). Дата обращения 25 мая 2010. Архивировано 10 июня 2010 года.
Легче:
уран-231
Уран-232 является
изотопом урана
Тяжелее:
уран-233
Изотопы элементов · Таблица нуклидов