Uraani-232
Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 22. lokakuuta 2019 tarkistetusta versiosta . vahvistus vaatii 1 muokkauksen .| Uraani-232 | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Nimi, symboli | Uran-232, 232 U | ||||||||
| Neutronit | 140 | ||||||||
| Nuklidin ominaisuudet | |||||||||
| Atomimassa | 232.0371562(24) [1] a. syödä. | ||||||||
| massavika | 34 610.7(22) [1] k eV | ||||||||
| Spesifinen sitoutumisenergia (nukleonia kohti) | 7 611.892(10) [1] keV | ||||||||
| Puolikas elämä | 68.9(4) [2] vuotta | ||||||||
| Hajoamistuotteet | 228th _ | ||||||||
| Vanhemmat isotoopit |
232 Pa ( β - ) 232 Np ( β + ) 236 Pu ( α ) |
||||||||
| Ytimen spin ja pariteetti | 0 + [2] | ||||||||
|
|||||||||
| Nukliditaulukko | |||||||||
Uraani-232 ( eng. uraani-232 ) on kemiallisen alkuaineen uraani radioaktiivinen nuklidi , jonka atominumero on 92 ja massaluku 232. Pitkän hajoamisketjun ja useimpia muita isotooppeja suuremman ominaisenergian vapautumisen ansiosta uraani-232 on lupaava nuklidi käytettäväksi radioisotooppien energialähteissä .
Yhden gramman tätä nuklidia aktiivisuus on noin 827,38 GBq .
Muodostuminen ja hajoaminen
Uraani-232 muodostuu seuraavien hajoamisten seurauksena:
- Nuklidin β + -hajoaminen 232 Np (puoliintumisaika on 14,7(3) [2] min):
- β - nuklidin hajoaminen 232 Pa (puoliintumisaika on 1,31(2) [2] päivää):
- Nuklidin 236 Pu α-hajoaminen (puoliintumisaika on 2,858(8) [2] vuotta):
Uraani-232:n hajoaminen tapahtuu seuraavilla tavoilla:
- α-hajoaminen 228 Th :ssa (todennäköisyys lähes 100 % [2] , hajoamisenergia 5 413,63(9) keV [1] ):
emittoivien α-hiukkasten energia on 5263,36 keV (31,55 % tapauksista) ja 5320,12 keV (68,15 % tapauksista) [3] .
- Spontaani fissio (todennäköisyys alle 1⋅10 −12 %) [2] ;
- Klusterin hajoaminen nuklidin 28 Mg muodostumisen yhteydessä (hajoamisen todennäköisyys alle 5⋅10 −12 %) [2] :
- Klusterin hajoaminen nuklidin 24 Ne muodostuessa (hajoamistodennäköisyys 8,9(7)⋅10 −10 %) [2] :
Haetaan
Uraani-232 muodostuu uraani-233 :n tuotannon sivutuotteena pommittamalla torium-232 :ta neutroneilla . Uraani-233:n muodostumisreaktion ohella säteilytetyssä toriumpolttoaineessa tapahtuu seuraavia sivureaktioita:
![{\displaystyle \mathrm {^{232}_{90}Th} (n,\gamma )\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} (n,2n)\rightarrow \mathrm {^{232}_{92}U} ;}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/39669f0a5609b34725b83a6ac5dd6703117e0baf)
![{\displaystyle \mathrm {^{232}_{90}Th} (n,\gamma )\rightarrow \mathrm {^{233}_{90}Th} {\xrightarrow[{22,3\ min}]{ \beta ^{-}\ 1.243\ MeV}}\mathrm {^{233}_{91}Pa} (n,2n)\rightarrow \mathrm {^{232}_{91}Pa} {\xrightarrow[{ 1,31\ d}]{\beta ^{-}\ 1,337\ MeV}}\mathrm {^{232}_{92}U} ;}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/73b6b9cd1ef6d10f4f17e80d54490a23eb076b86)
![{\displaystyle \mathrm {^{232}_{90}Th} (n,2n)\rightarrow \mathrm {^{231}_{90}Th} {\xrightarrow[{25,52\ h}]{\ beta ^{-}\ 0,3916\ MeV}}\mathrm {^{231}_{91}Pa} (n,\gamma )\rightarrow \mathrm {^{232}_{91}Pa} {\xrightarrow [{ 1,31\ d}]{\beta ^{-}\ 1,337\ MeV}}\mathrm {^{232}_{92}U} .}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/6ca2b4666f6ea5c9a8d29ae554c67d8f7ab1f354)
Ottaen huomioon, että termisten neutronien reaktioiden (n, 2n) tehollinen poikkileikkaus on pieni, uraani-232:n saanto riippuu huomattavan määrän nopeita neutroneja (energialla vähintään 6 MeV) läsnäolosta. .
Jos torium-230- nuklidia on läsnä merkittäviä määriä toriumpolttoaineessa , niin uraani-232:n muodostumista täydentää seuraava reaktio, joka tapahtuu termisten neutronien kanssa:
![{\displaystyle \mathrm {^{230}_{90}Th} +_{0}^{1}n\rightarrow \mathrm {^{231}_{90}Th} {\xrightarrow[{25,52\ h}]{\beta ^{-}\ 0,3916\ MeV}}\mathrm {^{231}_{91}Pa} (n,\gamma )\rightarrow \mathrm {^{232}_{91} Pa} {\xrightarrow[{1,31\ d}]{\beta ^{-}\ 1 337\ MeV}}\mathrm {^{232}_{92}U} .}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/e03d94746688c6f96434445ee6b0cb8c596aeca4)
Koska uraani-232:n läsnäolo säteilytetyssä polttoaineessa vaikeuttaa sen turvallista työskentelyä (katso kohta "Sovellus"), uraani-232:n muodostumisen vähentämiseksi on tarpeen käyttää toriumpolttoainetta, jonka toriumpitoisuus on mahdollisimman pieni. 230 [4] .
Sovellus
Uraani-232 on pitkän hajoamisketjun esi-isä, joka sisältää kovien gamma-kvanttien nuklideja säteileviä aineita [5] :
232 U (α; 68,9 vuotta) 228 Th (α; 1,9 vuotta) 224 Ra (α; 3,6 päivää; lähettää 0,24 MeV:n γ-säteen 4,10 %:ssa vaimenemistapauksista) 220 Rn (a; 56 s; y 0,55 MeV, 0,114 %) 216 Po (α; 0,15 s) 212 Pb (β−; 10,64 tuntia) 212 Bi (a; 61 min; y 0,73 MeV, 6,67 %; y 1,62 MeV, 1,47 %) 208 Tl (β−; 3 min; γ 2,6 MeV, 99,16 %; γ 0,58 MeV, 84,5 %) 208 Pb (vakaa)Radium-224:stä alkaen nopeaan peräkkäiseen hajoamiseen liittyy huomattava määrä gammasäteilyä, ja noin 85 % kaikesta gammasäteilyenergiasta tulee tallium-208:n hajoamisesta, joka lähettää pääasiassa 2,6 MeV:n gammasäteitä [4] . Tämä ominaisuus johtaa siihen, että uraani-232:n esiintyminen uraani-233:n epäpuhtaudena on erittäin epätoivottavaa, mikä lisää sen kanssa työskentelyn vaaraa.
Toisaalta korkea ominaisenergian vapautuminen tekee tästä nuklidista erittäin lupaavan käytettäväksi radioisotooppien energialähteissä .
Katso myös
Muistiinpanot
- ↑ 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 . - .
- ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 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 . - .
- ↑ 232 U:n ominaisuudet IAEA:n (Kansainvälisen atomienergiajärjestön) verkkosivuilla (linkki ei saavutettavissa)
- ↑ 1 2 Carey Sublette. Usein kysytyt kysymykset ydinaseista . ydinasearchive.org. Haettu 25. toukokuuta 2010. Arkistoitu alkuperäisestä 26. huhtikuuta 2012.
- ↑ Nukliditaulukko IAEA:n verkkosivuilla (linkki ei saatavilla) . Haettu 25. toukokuuta 2010. Arkistoitu alkuperäisestä 10. kesäkuuta 2010.
