Уран-232
Уран-232 (англ. uranium-232) — радіоактивний нуклід хімічного елемента урану з атомним номером 92 і масовим числом 232. Завдяки довгому ланцюгу розпаду і більшому, ніж у більшості інших ізотопів, питомому енерговиділенню, уран-232 є перспективним нуклідом для застосування в радіоізотопних джерелах енергії.
Активність одного грама цього нукліду становить приблизно 827,38 ГБК.
Уран-232 утворюється в результаті наступних розпадів:
Розпад урану-232 відбувається за такими напрямами:
енергія випускаємих
- Спонтанне ділення (ймовірність менше 1× 10−12 %)[1];
- Кластерний розпад з утворенням нукліду 28Mg (ймовірність розпаду менше 5× 10−12 %)[1]:
- Кластерний розпад з утворенням нукліду 24Ne (ймовірність розпаду 8,9(7)× 10−10 %)[1]:
Уран-232 утворюється як побічний продукт при напрацюванні урану-233 шляхом бомбардування нейтронами торію-232. Поряд з реакцією утворення урану-233, в торієвому паливі, що опромінюється відбуваються такі побічні реакції:
З огляду на те, що ефективний перетин реакцій (n, 2n) для теплових нейтронів мал, вихід урану-232 залежить від наявності значної кількості швидких нейтронів (з енергією не менше 6 МеВ).
Якщо в торієвому паливі присутній в значних кількостях нуклід торій-230, то утворення урану-232 доповнюється наступною реакцією, що йде з тепловими нейтронами:
Так як наявність урану-232 в опроміненому паливі ускладнює безпеку роботи з ним (див. розділ «Застосування»), для зниження утворення урану-232 необхідно використовувати торієве паливо з мінімальною концентрацією торію-230 [4].
Уран-232 є родоначальником довгого ланцюжка розпаду, в який входять нукліди-випромінювачі жорстких гамма-квантів [5]:
- 232U (
α ; 68,9 року) - 228Th (
α ; 1,9 року) - 224Ra (
α ; 3,6 доби; випускаєγ -квант 0,24 МеВ в 4,10% випадків розпаду) - 220Rn (
α ; 56 с;γ 0,55 МеВ, 0,114%) - 216Po (
α ; 0,15 с) - 212Pb (
β -; 10,64 години) - 212Bi (
α ; 61 с;γ 0,73 МеВ, 6,67%;γ 1,62 МеВ, 1,47%) - 208Tl (
β -; 3 хв;γ 2,6 МеВ, 99,16%;γ 0,58 МеВ, 84,5%) - 208Pb (стабільний)
Швидка послідовність розпадів, що починаються з радію-224, супроводжується значною кількістю гамма-випромінювання, при цьому близько 85% всієї енергії гамма-випромінювання утворюється при розпаді талію-208, що випромінює переважно гамма-кванти з енергією 2,6 МеВ [4]. Дана особливість призводить до того, що наявність урану-232 як домішки до урану-233 є вкрай небажаним, утруднюючи безпеку роботи з ним.
З іншого боку, високе питоме енерговиділення робить цей нуклід надзвичайно перспективним для використання в радіоізотопних джерелах енергії.
- ↑ а б в г д е ж The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties
- ↑ The AME2003 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs, and references.
- ↑ Властивості232U на сайті IAEA (International Atomic Energy Agency)[недоступне посилання з липня 2019]
- ↑ а б Carey Sublette. Nuclear Weapons Frequently Asked Questions (англійською) . nuclearweaponarchive.org. Архів оригіналу за 26 квітня 2012. Процитовано 25 травня 2010.
- ↑ Таблиця нуклідів на сайті МАГАТЕ. Архів оригіналу за 10 червня 2010. Процитовано 3 червня 2012.
|