Уран-233

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Уран-233
Общие сведения
Название, символ Уран-233, 233U
Нейтронов 141
Протонов 92
Свойства нуклида
Атомная масса 233,0396352(29)[1] а. е. м.
Избыток массы 36 920,0(27)[1] кэВ
Удельная энергия связи (на нуклон) 7 603,953(12)[1] кэВ
Период полураспада 1,592(2)·105[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

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 исходный текст]

Уран-233 образуется в результате следующих распадов:

\mathrm{^{233}_{93}Np}\rightarrow\mathrm{~^{233}_{92}U} + e^+ + {\nu}_e;
\mathrm{^{233}_{91}Pa} \rightarrow \mathrm{^{233}_{92}U} + e^- + \bar{\nu}_e;
  • α-распад нуклида 237Pu (период полураспада составляет 45,2(1)[2] суток):
\mathrm{^{237}_{94}Pu} \rightarrow \mathrm{^{233}_{92}U} + \mathrm{^{4}_{2}He}.


Распад урана-233 происходит по следующим направлениям:

\mathrm{^{233}_{92}U} \rightarrow \mathrm{^{229}_{90}Th} + \mathrm{^{4}_{2}He};

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].

\mathrm{^{233}_{92}U} \rightarrow \mathrm{^{205}_{80}Hg} + \mathrm{^{28}_{12}Mg};
\mathrm{^{233}_{92}U} \rightarrow \mathrm{^{209}_{82}Pb} + \mathrm{^{24}_{10}Ne}.

Получение[править | править исходный текст]

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

\mathrm{^{1}_{0}n} + \mathrm{^{232}_{90}Th} \rightarrow \mathrm{^{233}_{90}Th} \xrightarrow[22,3\ min]{\beta^-\ 1,243\ MeV} \mathrm{^{233}_{91}Pa} \xrightarrow[26,967\ d]{\beta^-\ 0,5701\ MeV} \mathrm{^{233}_{92}U}.

Применение[править | править исходный текст]

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.

См. также[править | править исходный текст]

Примечания[править | править исходный текст]

Легче:
уран-232
Уран-233 является
изотопом урана
Тяжелее:
уран-234
Изотопы элементов · Таблица нуклидов