Thorium-232

Rozpadový kanál	Rozpadající se energie
α-rozpad	4,0816(14) [ 1] MeV
Spontánní rozdělení
Rozpad klastru (s emisí 24 Ne, 26 Ne)
ββ (předpovězeno teoreticky, experimentálně nezjištěno)	0,8376(22) MeV

Tabulka nuklidů

Thorium-232 je přírodní radioaktivní nuklid chemického prvku thorium s atomovým číslem 90 a hmotnostním číslem 232. Izotopová abundance thoria-232 je téměř 100 % [2] . Je to nejdéle žijící izotop thoria ( 232 Th je alfa-radioaktivní s poločasem rozpadu 1,405⋅10 10 let (14,05 miliardy let), což je trojnásobek stáří Země a o něco více než současný věk Vesmír (13,8 miliardy let) Předchůdce radioaktivní rodiny thoria... Tato radioaktivní řada končí vytvořením stabilního nuklidu olova-208 ... Zbytek série je krátkodobý, nejdelší polovina- životnost 5,75 let pro radium-228 a 1,91 let pro thorium-228 a všechny ostatní mají poločasy rozpadu celkem kratší než 5 dnů [3] .

Aktivita jednoho gramu tohoto nuklidu je 4070 Bq .

Vznik a rozpad

Thorium-232 vzniká v důsledku následujících rozpadů:

β − -rozpad nuklidu 232 Ac (poločas rozpadu je 119(5) s , energie beta přechodu je 3,7(1) MeV [2] ):

\mathrm {^{232}_{\ 89}Ac} \rightarrow \mathrm {^{232}_{\ 90}Th} +e^{-}+{\bar {\nu ))_{ E};

elektronický záchyt , prováděný nuklidem 232 Pa (poločas rozpadu je 1,31 (2) dne , celková energie beta přechodu je 495 (8) keV [2] ):

\mathrm {^{232}_{\ 91}Pa} +e^{-}\rightarrow \mathrm {^{232}_{\ 90}Th} +{\bar {\nu }}_{ E};

(zatímco úpadek232
91Pa se provádí pouze do první excitované úrovně232
90Th s energií 49,369(9) keV , spin 2 a parita +1; tato hladina s poločasem rozpadu 345(15) ps se rozpadá do základního stavu thoria-232 a emituje jediné gama-kvantum [4] . Pravděpodobnost rozpadu protaktinia-232 na thorium-232 je pouze 0,003(1) procenta);

α-rozpad nuklidu 236 U (poločas rozpadu je 2,342(3)⋅10 7 let [2] ):

\mathrm {^{236}_{\ 92}U} \rightarrow \mathrm {^{232}_{\ 90}Th} +\mathrm {^{4}_{2}He}

(v tomto případě je přechod s pravděpodobností 73,8 % proveden na hlavní hladinu (0 + ) thoria-232, s pravděpodobností 25,9 % na první excitovanou hladinu (2 + , 49,369(9) keV ) a s pravděpodobností 0,26 % na druhou excitovanou hladinu (4 + , 162,12(2) keV ), tyto excitované hladiny kaskádovitě klesají na zemskou hladinu s emisí jednoho, respektive dvou gama paprsků.

K rozpadu thoria-232 dochází následujícími způsoby:

α-rozpad v 228 Ra (pravděpodobnost 100% [2] , energie rozpadu 4081,6(14) keV [1] ):

\mathrm {^{232}_{\ 90}Th} \rightarrow \mathrm {^{228}_{\ 88}Ra} +\mathrm {^{4}_{2}He} ;

energie emitovaných α-částic je 4012,3 keV (v 78,2 % případů) a 3947,2 keV (v 21,7 % případů) [5] .

Spontánní štěpení (pravděpodobnost 11(3)⋅10 −10 %) [2] ;
Rozpad klastru za vzniku nuklidů 24 Ne a 26 Ne (pravděpodobnost rozpadu menší než 2,78⋅10 −10 %) [2] :

\mathrm {^{232}_{\ 90}Th} \rightarrow \mathrm {^{208}_{\ 80}Hg} +\mathrm {^{24}_{10}Ne} ;

\mathrm {^{232}_{\ 90}Th} \rightarrow \mathrm {^{206}_{\ 80}Hg} +\mathrm {^{26}_{10}Ne} ;

Dvojitý β - rozpad (teoreticky předpovězený, ale experimentálně zatím nepozorovaný kvůli extrémně nízké pravděpodobnosti; energie rozpadu 837,6(22) keV [1] )

\mathrm {^{232}_{\ 90}Th} \rightarrow \mathrm {^{232}_{\ 92}U} +2e^{-}+2{\bar {\nu }}_ {E}.

Aplikace

232 Th je surovina jaderného paliva, která se po absorpci neutronů mění na uran-233 , který je zase základem palivového cyklu uran-thorium [6] . Transformace probíhá v následujícím řetězci:

\mathrm {^{1}_{0}n} +\mathrm {^{232}_{\90}Th} \rightarrow \mathrm {^{233}_{\90}Th} {\xrightarrow [{22.3\ \mathrm {min} }]{\beta ^{-}\ 1.243\ \mathrm {MeV} }}\mathrm {^{233}_{\ 91}Pa} {\xrightarrow[{26,967 \ \ mathrm {d} }]{\beta ^{-}\ 0,5701\ \mathrm {MeV} }}\mathrm {^{233}_{\ 92}U} .

Průřez pro radiační záchyt tepelného neutronu jádrem thoria-232 je 7,37(6) barn . Na rozdíl od například uranu-235 se jádro thoria neštěpí po zachycení tepelného neutronu: průřez pro takový proces je podle měření menší než 2,5 mikrobarnů [2] .

Ve formě preparátu Thorostrasta se jako kontrastní látka v časné RTG diagnostice používá suspenze oxidu thoričitého . V současnosti jsou přípravky obsahující thorium-232 klasifikovány jako karcinogenní [7] .
Radioaktivní rozpad přebytečné aktivity dceřiných radionuklidů 230 Th a 231 Pa nad mateřskými izotopy uranu v sedimentační koloně se využívá ke stanovení stáří dnových sedimentů. V uran-thoriové metodě jaderné geochronologie je měřítkem stáří vzorku hodnota poměru 230 Th/ 234 U [8] . Kromě metody uran-olovo se používá rozpad thorium-232 ( metoda uran-thorium-olovo ):

232 Th → 208 Pb s poločasem rozpadu 14,0 Ga [comm. 1] [9] [10] (thoriová řada).

Thorium se používá jako legující přísada (0,8-1,0 %) při výrobě wolframových elektrod pro svařování , elektrod pro xenonové obloukové výbojky [11] [12] [13] . Oxid thoričitý se používá k výrobě žhavících gáz pro svou žáruvzdornost ( 3350 K ), nízkou těkavost a chemickou pasivitu vůči vzduchu.

Viz také

Komentáře

↑ V geochronologii je akceptována hodnota 14,01 ± 0,07 miliardy let a v jaderné fyzice - 14,05 ± 0,06 miliardy let.

Poznámky

↑ 1 2 3 4 5 6 Audi G. , Wapstra AH , Thibault C. Hodnocení atomové hmotnosti AME2003 (II). Tabulky, grafy a odkazy (anglicky) // Nuclear Physics A . - 2003. - Sv. 729 . - str. 337-676 . - doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003 . - .
↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Audi G. , Bersillon O. , Blachot J. , Wapstra AH Hodnocení jaderných a rozpadových vlastností NUBASE // Nuclear Physics A. - 2003. - T. 729 . - S. 3-128 . - doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001 . - .
↑ Rutherford Appleton Laboratory . Th-232 Decay Chain (nedostupný odkaz) . Získáno 4. března 2010. Archivováno z originálu dne 19. dubna 2012. (neurčitý) (Angličtina) (Přístup: 4. března 2010)
↑ Lorenz A. Údaje o rozpadu nuklidů Transactinium. IAEA Tech. Rept. Ser., No. 261 (1986).
↑ Vlastnosti 232 Th (nepřístupný odkaz) na webu MAAE .
↑ Světová jaderná asociace . Thorium . Získáno 4. března 2010. Archivováno z originálu dne 19. dubna 2012. (neurčitý) (Angličtina) (Přístup: 4. března 2010)
↑ Redistribuce thorotrastu do jaterního aloštěpu několik let po transplantaci: kazuistika // Nature : journal. - 2004. - Sv. 17 . - S. 117-120 . (Angličtina) (Přístup: 4. března 2010)
↑ Kuznetsov V.Yu., Arslanov Kh.A. , Kozlov V.B., Maksimov F.E., Savelyeva L.A., Chernov S.B., Baranova N.G. Archivní kopie ze dne 26. ledna 2021 na Wayback of St. Univerzita, č. 2 / 2003
↑ Podle konstant rozpadu od Davise WJ, Villeneuve ME Vyhodnocení 232. konstanty rozpadu empirickou křížovou kalibrací 208Pb/232Th a 207Pb/235U Systematika v Monazites // Jedenáctá výroční konference VM 04.04.2002 Hot2000 Mayschmid Springs, Virginia, abstrakt č. 3838: časopis. - 2001. - . Archivováno z originálu 19. února 2017.
↑ Steiger RH, Jäger E. Subcommission on geochronology : Úmluva o použití konstant rozpadu v geo- a kosmochronologii // Earth and Planetary Science Letters : deník. - 1977. - Sv. 36 , č. 3 . - str. 359-362 . - doi : 10.1016/0012-821X(77)90060-7 . — . Archivováno z originálu 19. února 2017.
↑ Automatické svařování, svazek 15, 1962. S. 664 .
↑ Thorium v jaderné energetice // S. Alekseev, V. Zaitsev. 2017
↑ Radiotechnika a elektronika, svazek 4, vydání 1-6, 1959

Odkazy

Radioaktivní wolfram-thorium elektrody . Thorium-232 (video)

Slovníky a encyklopedie	Britannica (online)