Перегляд вихідного коду сторінки Уран-232

'''Уран-232''' ({{lang-en | uranium-232}}) — радіоактивний [[нуклід]] [[Хімічний елемент|хімічного елемента]] [[Уран (елемент)|урану]] з [[Атомний номер|атомним номером]] 92 і [[Масове число|масовим числом]] 232. Завдяки довгому ланцюгу розпаду і більшому, ніж у більшості інших ізотопів, питомому енерговиділенню, уран-232 є перспективним нуклідом для застосування в [[Ядерна батарея|радіоізотопних джерелах енергії]].

[[Активність радіоактивного джерела|Активність]] одного грама цього нукліду становить приблизно 827,38 [[Бекерель|ГБК]].

== Утворення і розпад ==
Уран-232 утворюється в результаті наступних розпадів:
* [[Позитронний розпад|β<sup>+</sup>-розпад]] нукліду {{Нуклід|Нептуній|232|посилання=так}} (період напіврозпаду становить 14,7(3)<ref name="Nubase2003">The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties</ref> хв.):
: <math>\mathrm{^{232}_{93}Np}\rightarrow\mathrm{~^{232}_{92}U} + e^+ + {\nu}_e;</math>
* [[Бета-розпад|β<sup>−</sup>-розпад]] нукліду {{Нуклід|Pa|232|посилання=так}} (період напіврозпаду становить 1,31(2)<ref name="Nubase2003"/> діб):
: <math>\mathrm{^{234}_{91}Pa} \rightarrow \mathrm{^{234}_{92}U} + e^- + \bar{\nu}_e;</math>
* [[Альфа-радіоактивність|α-розпад]] нукліду {{Нуклід|Плутоній|236|посилання=так}} (період напіврозпаду становить 2,858(8)<ref name="Nubase2003"/> року):
: <math>\mathrm{^{236}_{94}Pu} \rightarrow \mathrm{^{232}_{92}U} + \mathrm{^{4}_{2}He}.</math>

Розпад урану-232 відбувається за такими напрямами:
* [[Альфа-радіоактивність|α-розпад]] в {{Нуклід|Торій|228|посилання=так}} (ймовірність 100 %<ref name="Nubase2003"/>, енергія розпаду 5&nbsp;413,63(9) кеВ<ref name="AME2003">The AME2003 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs, and references.</ref>):
: <math>\mathrm{^{232}_{92}U} \rightarrow \mathrm{^{228}_{90}Th} + \mathrm{^{4}_{2}He};</math>
енергія випускаємих α-частинок 5&nbsp;263,36 [[Електронвольт|кеВ]] (в 31,55 % випадків) и 5&nbsp;320,12 [[Електронвольт|кеВ]] (в 68,15 % випадків)<ref>[http://www-nds.iaea.org/relnsd/tablenucsENSDF.jsp?query=3447 Властивості<sup>232</sup>U на сайті IAEA (International Atomic Energy Agency)]{{Недоступне посилання|date=липень 2019 |bot=InternetArchiveBot }}</ref>.
* [[Спонтанне ділення]] (ймовірність менше 1{{e|−12}} %)<ref name="Nubase2003"/>;
* [[Кластерна радіоактивність|Кластерний розпад]] з утворенням нукліду {{Нуклід|Магній|28|посилання=так}} (ймовірність розпаду менше 5{{e|−12}} %)<ref name="Nubase2003"/>:
: <math>\mathrm{^{232}_{92}U} \rightarrow \mathrm{^{204}_{80}Hg} + \mathrm{^{28}_{12}Mg};</math>
* [[Кластерна радіоактивність|Кластерний розпад]] з утворенням нукліду {{Нуклід|Неон|24|посилання=так}} (ймовірність розпаду 8,9(7){{e|−10}} %)<ref name="Nubase2003"/>:
: <math>\mathrm{^{232}_{92}U} \rightarrow \mathrm{^{208}_{82}Pb} + \mathrm{^{24}_{10}Ne}.</math>

== Отримання ==
Уран-232 утворюється як побічний продукт при напрацюванні [[Уран-233|урану-233]] шляхом бомбардування нейтронами [[Торій-232|торію-232]]. Поряд з реакцією утворення урану-233, в торієвому паливі, що опромінюється відбуваються такі побічні реакції:
: <math>\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};</math>
: <math>\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};</math>
: <math>\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}.</math>

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:

: <math>\mathrm{^{230}_{90}Th} + ^{1}_{0}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}.</math>

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 <ref name="faq">{{cite web|url=http://nuclearweaponarchive.org/Nwfaq/Nfaq6.html|title=Nuclear Weapons Frequently Asked Questions|author=Carey Sublette|publisher=nuclearweaponarchive.org|language=англійською|accessdate=2010-05-25|archiveurl=https://www.webcitation.org/67DWprlhx?url=http://nuclearweaponarchive.org/Nwfaq/Nfaq6.html|archivedate=2012-04-26|deadurl=no}}</ref>.

== Застосування ==
Уран-232 є родоначальником довгого ланцюжка розпаду, в який входять нукліди-випромінювачі жорстких гамма-квантів <ref>{{Cite web |url=http://www-nds.iaea.org/relnsd/vchart/index.html |title=Таблиця нуклідів на сайті МАГАТЕ |accessdate=3 червня 2012 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20100610060955/http://www-nds.iaea.org/relnsd/vchart/index.html |archivedate=10 червня 2010 |deadurl=yes }}</ref>:
: {{Нуклід|U|232}} (α; 68,9 року)
: {{Нуклід|Торій|228|посилання=так}} (α; 1,9 року)
: {{Нуклід|Радій|224|посилання=так}} (α; 3,6 доби; випускає γ-квант 0,24 МеВ в 4,10% випадків розпаду)
: {{Нуклід|Радон|220|посилання=так}} (α; 56 с; γ 0,55 МеВ, 0,114%)
: {{Нуклід|Полоній|216|посилання=так}} (α; 0,15 с)
: {{Нуклід|Свинець|212|посилання=так}} (β-; 10,64 години)
: {{Нуклід|Вісмут|212|посилання=так}} (α; 61 с; γ 0,73 МеВ, 6,67%; γ 1,62 МеВ, 1,47%)
: {{Нуклід|Талій|208|посилання=так}} (β-; 3 хв; γ 2,6 МеВ, 99,16%; γ 0,58 МеВ, 84,5%)
: {{Нуклід|Свинець|208|посилання=так}} (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 <ref name = " faq "/>. 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 [[Радіоізотопний термоелектричний генератор|радіоізотопних джерелах енергії]].

== Див. також ==
* [[Ізотопи урану]]

== Примітки ==
{{reflist}}

{{Ізотопи урану}}

[[Категорія:Ізотопи урану]]