Thorium-228

Thorium-228 ( anglicky  thorium-228 ), historický název radiothorium ( lat.  Radiothorium , značeno symbolem RdTh nebo Rt ) je radioaktivní nuklid chemického prvku thorium s atomovým číslem 90 a hmotnostním číslem 228. Objeven v roce 1905 r. Otto Hahn [3] . Základní stav jádra má spin a paritu J π = 0 + . Jádro má tři izomerní stavy s velmi krátkou životností s poločasy 0,405 ns ( J π = 2 + , E = 57,8 keV ), 0,164 ns ( J π = 4 + , E = 186,8 keV ) a 0,29 ns ( J π = 2 + , E = 1153,5 keV ), stejně jako desítky ještě kratších excitovaných úrovní.

Průřez záchytu pro tepelné neutrony (s vytvořením jádra thorium-227) je 123(15) barn , zatímco průřez záchytu pro tepelné neutrony se štěpením nepřesahuje 0,3 barn . Energie oddělení neutronu je 7109,6 keV , protonu - 6372 keV .

Patří do radioaktivní rodiny thorium-232 (tzv. thoriová řada ). V důsledku toho existuje v přírodě (v materiálech obsahujících thorium), neustále se tvoří a rozkládá. Rovnovážný obsah thoria-228 ve vztahu k přirozenému thoriu (reprezentovanému jedním izotopem 232 Th) se rovná poměru jejich poločasů: (1,91 let) / (1,405 10 10 let) = 1,36 10 -10 . V některých přírodních vzorcích (například v říčních vodách) však může být rovnováha narušena.

Vznik a rozpad

Thorium-228 vzniká přímo jako výsledek následujících procesů:

• β − -rozpad nuklidu 228 Ac (poločas rozpadu je 6,15(2) hodin , dostupná energie beta rozpadu je 2127 keV ) [2] :

• záchyt elektronů a (méně pravděpodobně) pozitronový rozpad nuklidu protaktinia 228 Pa (poločas rozpadu 22 hodin , dostupná energie záchytu elektronů 2148 keV ) [2] :

• α-rozpad nuklidu uranu 232 U (poločas rozpadu 68,9 let , energie rozpadu 5413,55 keV ) [2] :

Thorium-228 může také vzniknout v důsledku mnoha jaderných reakcí, například při záchytu neutronu thoriem-227 , při ( α , 2n ) -reakci na radium-226 , při ( p , t )-reakce a (α, α'2n) - reakce na thorium-230 atp.

Thorium-228 samotné je α-radioaktivní s poločasem rozpadu 1,9131 roku. V důsledku rozpadu alfa vzniká nuklid 224 Ra (celková energie uvolněná při rozpadu je 5520,08 (22) keV ) [1] :

energie emitovaných α-částic je 5423,15 keV (v 72,2 % případů při rozpadu na hlavní úroveň) a 5340,36 keV (v 27,2 % případů při rozpadu na excitovanou úroveň 84,373 keV radia-224); existují také rozpady na vyšší úrovně radia-224 se zlomky procentuální pravděpodobnosti [4] .

Pro thorium-228 je také extrémně nízká pravděpodobnost rozpadu klastru (s emisí jádra 20 O a vytvořením jádra dvakrát magického olova-208 ; pravděpodobnost události je 1,13(22)⋅10 −11  %) [2] :

Aplikace

• Thorium-228 se používá k výrobě thoronu ( 220 Rn ) [5] .
• Thorium-228 se používá jako radioaktivní zdroj pro kalibraci jaderných spektrometrů a dalších detektorů ionizujícího záření.

Viz také

• Thorium
• Izotopy thoria
• Seznam izotopů s jejich vlastními názvy

Poznámky

1. ↑ 1 2 3 4 5 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 . - .
2. ↑ 1 2 3 4 5 6 Audi G. , Bersillon O. , Blachot J. , Wapstra AH Hodnocení jaderných a rozpadových vlastností NUBASE  // Nukleární fyzika A. - 2003. - T. 729 . - S. 3-128 . - doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001 . - .
3. ↑ Volkov V. A., Vonsky E. V., Kuzněcovová G. I. Vynikající chemici světa. - M . : Vyšší škola, 1991. - S. 111. - 656 s.
4. ↑ Vlastnosti 228 Th na webu IAEA (Mezinárodní agentura pro atomovou energii)  (nepřístupný odkaz)
5. ↑ Chemická encyklopedie: v 5 svazcích / Editorial: Zefirov N. S. (šéfredaktor). - M . : Velká ruská encyklopedie, 1995. - T. 4. Polymer - Trypsin. - S. 613. - 639 s. — 20 000 výtisků.  - ISBN 5-85270-092-4 .