Torium-228

Thorium-228 ( englanniksi  thorium-228 ), radiotoriumin historiallinen nimi ( lat. Radiothorium , merkitty symbolilla RdTh tai Rt ) on kemiallisen alkuaineen torium radioaktiivinen nuklidi , jonka atominumero on 90 ja massaluku 228. Löysi sen vuonna 1905 Otto Hahn [3] . Ytimen perustilassa on spin ja pariteetti J π = 0 + . Ytimellä on kolme erittäin lyhytikäistä isomeeritilaa, joiden puoliintumisajat ovat 0,405 ns ( J π = 2+ , E = 57,8 keV ), 0,164 ns ( J π = 4+ , E = 186,8 keV ) ja 0,29 ns ( J π ns = 2 + , E = 1153,5 keV ), sekä kymmeniä vielä lyhyempiä viritystasoja.  

Lämpöneutronien sieppauspoikkileikkaus (jossa muodostuu torium-227-ydin) on 123(15) barn , kun taas fissioiden lämpöneutronien sieppauspoikkileikkaus ei ylitä 0,3 barn . Neutronin irtautumisenergia on 7109,6 keV , protonin - 6372 keV .

Kuuluu torium-232 :n radioaktiiviseen perheeseen (ns. torium-sarja ). Seurauksena on, että se esiintyy luonnossa (toriumia sisältävissä materiaaleissa) jatkuvasti muodostuvana ja hajoavana. Torium-228: n tasapainopitoisuus suhteessa luonnolliseen toriumiin (jota edustaa yksi isotooppi, 232 Th) on yhtä suuri kuin niiden puoliintumisaikojen suhde: (1,91 vuotta) / (1,405 10 10 vuotta) = 1,36 10 -10 . Joissakin luonnollisissa näytteissä (esimerkiksi jokivesissä) tasapaino voi kuitenkin häiriintyä.

Muodostuminen ja hajoaminen

Torium-228 muodostuu suoraan seuraavien prosessien seurauksena:

• Nuklidin 228 Ac β -hajoaminen ( puoliintumisaika on 6,15 ( 2 ) tuntia , käytettävissä oleva beeta-hajoamisenergia on 2127 keV ) [2] :

• protaktinium - nuklidin 228 Pa elektronien sieppaus ja (vähemmän todennäköisemmän) positronihajoaminen (puoliintumisaika 22 tuntia , käytettävissä oleva elektronien sieppausenergia 2148 keV ) [2] :

• Uraaninuklidin α-hajoaminen 232 U (puoliintumisaika 68,9 vuotta , hajoamisenergia 5413,55 keV ) [2] :

Torium-228 voi muodostua myös monien ydinreaktioiden seurauksena, esimerkiksi torium-227 :n neutronin sieppauksessa , ( α , 2n ) -reaktiossa radium - 226 :n kanssa, ( p , t ) )-reaktio ja (α, α'2n) - reaktiot torium-230:lle jne.

Torium-228 itsessään on α-radioaktiivinen puoliintumisajan ollessa 1,9131 vuotta. Alfahajoamisen seurauksena muodostuu nuklidi 224 Ra (hajoamisen aikana vapautuva kokonaisenergia on 5520,08 (22) keV ) [1] :

emittoivien α-hiukkasten energia on 5423,15 keV (72,2 %:ssa tapauksista, kun vaimenee päätasolle) ja 5340,36 keV (27,2 %:ssa tapauksista, kun se vaimenee 84,373 keV radium-224 keV:iin); myös radium-224 hajoaa korkeammille tasoille prosentin todennäköisyydellä [4] .

Torium-228:lla on myös erittäin pieni klusterin hajoamisen todennäköisyys ( 20 O ytimen emission ja kaksinkertaisen maagisen lyijy-208 ytimen muodostumisen myötä ; tapahtuman todennäköisyys on 1,13(22)⋅10 −11  %) [2] :

Sovellus

• Torium-228:aa käytetään toronin ( 220 Rn ) tuottamiseen [5] .
• Thorium-228:aa käytetään radioaktiivisena lähteenä ydinspektrometrien ja muiden ionisoivan säteilyn ilmaisimien kalibroinnissa.

Katso myös

• Torium
• Toriumin isotoopit
• Luettelo isotoopeista omilla nimillään

Muistiinpanot

1. ↑ 1 2 3 4 5 Audi G. , Wapstra AH , Thibault C. AME2003-atomimassan arviointi (II). Taulukot, kaaviot ja viitteet  (englanniksi)  // Ydinfysiikka A . - 2003. - Voi. 729 . - s. 337-676 . - doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003 . - .
2. ↑ 1 2 3 4 5 6 Audi G. , Bersillon O. , Blachot J. , Wapstra AH NUBASE-arvio ydin- ja hajoamisominaisuuksista  // Nuclear Physics A. - 2003. - T. 729 . - S. 3-128 . - doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001 . - .
3. ↑ Volkov V. A., Vonsky E. V., Kuznetsova G. I. Maailman erinomaiset kemistit. - M . : Higher School, 1991. - S. 111. - 656 s.
4. ↑ Properties of 228 Th IAEA:n (Kansainvälisen atomienergiajärjestön) verkkosivuilla  (linkki ei pääse)
5. ↑ Chemical Encyclopedia: 5 osana / Toimitus: Zefirov N. S. (päätoimittaja). - M . : Great Russian Encyclopedia, 1995. - T. 4. Polymeeri - trypsiini. - S. 613. - 639 s. - 20 000 kappaletta.  - ISBN 5-85270-092-4 .