Торій-232

То́рій-232 — природний радіоактивний нуклід хімічного елемента торію з масовим числом 232. Ізотопна поширеність торію-232 становить практично 100 %. Найбільш довгоживучий ізотопом торію (Шаблон:Нуклід альфа-радіоактивний з періодом напіврозпаду 1,405×10¹⁰ років, що в три рази перевищує вік Землі і порівнянний з віком Всесвіту). Родоначальник радіоактивного сімейства торію. Цей радіоактивний ряд закінчується утворенням стабільного нукліду свинцю-208. Решта ряду є короткоживучими; найбільший період напіврозпаду в 5,75 року в радію-228 і 1,91 року в торію-228, а у всіх інших періоди напіврозпаду в цілому становлять до 5 днів.

Активність одного граму цього нукліду становить 4070 Бк.

Разом з іншими природними ізотопами торію, торій-232 з'являється в мізерних кількостях внаслідок розпаду ізотопів урану.

Утворення і розпад

Торій-232 утворюється внаслідок таких розпадів:

• β⁻-розпад нукліду Шаблон:Нуклід (період напіврозпаду становить 119(5) c):

${}^{\mathrm{2}\mathrm{3}\mathrm{2}}{}_{\mathrm{8}\mathrm{9}}\mathrm{A}\mathrm{c}\to {}^{\mathrm{2}\mathrm{3}\mathrm{2}}{}_{\mathrm{9}\mathrm{0}}\mathrm{T}\mathrm{h}+e^{-}+{\overline{\nu }}_e;$

• K-захоплення, здійснюване нуклідом Шаблон:Нуклід (період напіврозпаду становить 1,31(2) дня):

${}^{\mathrm{2}\mathrm{3}\mathrm{2}}{}_{\mathrm{9}\mathrm{1}}\mathrm{P}\mathrm{a}+e^{-}\to {}^{\mathrm{2}\mathrm{3}\mathrm{2}}{}_{\mathrm{9}\mathrm{0}}\mathrm{T}\mathrm{h}+{\overline{\nu }}_e;$

• α-розпад нукліду Шаблон:Нуклід (період напіврозпаду становить 2,342(3)×10⁷ років):

${}^{\mathrm{2}\mathrm{3}\mathrm{6}}{}_{\mathrm{9}\mathrm{2}}\mathrm{U}\to {}^{\mathrm{2}\mathrm{3}\mathrm{2}}{}_{\mathrm{9}\mathrm{0}}\mathrm{T}\mathrm{h}+{}^{\mathrm{4}}{}_{\mathrm{2}}\mathrm{H}\mathrm{e}.$

Розпад торію-232 відбувається в таких напрямах:

• α-розпад в Шаблон:Нуклід (ймовірність 100%, енергія розпаду 4 081,6(14) кеВ):

${}^{\mathrm{2}\mathrm{3}\mathrm{2}}{}_{\mathrm{9}\mathrm{0}}\mathrm{T}\mathrm{h}\to {}^{\mathrm{2}\mathrm{2}\mathrm{8}}{}_{\mathrm{8}\mathrm{8}}\mathrm{R}\mathrm{a}+{}^{\mathrm{4}}{}_{\mathrm{2}}\mathrm{H}\mathrm{e};$

енергія випромінюваних α-частинок 3 947,2 кеВ (в 21,7 % випадків) і 4 012,3 кеВ (в 78,2 % випадків).

• Спонтанний поділ (ймовірність 11(3)×10^-10%);
• Кластерний розпад з утворенням нуклідів Шаблон:Нуклід і Шаблон:Нуклід (ймовірність розпаду менше 2,78×10^-10%):

${}^{\mathrm{2}\mathrm{3}\mathrm{2}}{}_{\mathrm{9}\mathrm{0}}\mathrm{T}\mathrm{h}\to {}^{\mathrm{2}\mathrm{0}\mathrm{8}}{}_{\mathrm{8}\mathrm{0}}\mathrm{H}\mathrm{g}+{}^{\mathrm{2}\mathrm{4}}{}_{\mathrm{1}\mathrm{0}}\mathrm{N}\mathrm{e};$

${}^{\mathrm{2}\mathrm{3}\mathrm{2}}{}_{\mathrm{9}\mathrm{0}}\mathrm{T}\mathrm{h}\to {}^{\mathrm{2}\mathrm{0}\mathrm{6}}{}_{\mathrm{8}\mathrm{0}}\mathrm{H}\mathrm{g}+{}^{\mathrm{2}\mathrm{6}}{}_{\mathrm{1}\mathrm{0}}\mathrm{N}\mathrm{e};$

• Подвійний β⁻-розпад (з надзвичайно малою ймовірністю, енергія розпаду 837,6(22) кеВ)

${}^{\mathrm{2}\mathrm{3}\mathrm{2}}{}_{\mathrm{9}\mathrm{0}}\mathrm{T}\mathrm{h}\to {}^{\mathrm{2}\mathrm{3}\mathrm{2}}{}_{\mathrm{9}\mathrm{2}}\mathrm{U}+2e^{-}+2{\overline{\nu }}_e.$

Застосування

• Шаблон:Нуклід є ядерною паливною сировиною, яка при поглинанні нейтронів перетворюється в уран-233, який своєю чергою є основою уран-торієвого паливного циклу.

Перетворення відбувається за таким ланцюжком:

${}^{\mathrm{1}}{}_{\mathrm{0}}\mathrm{n}+{}^{\mathrm{2}\mathrm{3}\mathrm{2}}{}_{\mathrm{9}\mathrm{0}}\mathrm{T}\mathrm{h}\to {}^{\mathrm{2}\mathrm{3}\mathrm{3}}{}_{\mathrm{9}\mathrm{0}}\mathrm{T}\mathrm{h}\underset{22,3min}{\overset{{\beta }^{-}1,243MeV}{\to }}{}^{\mathrm{2}\mathrm{3}\mathrm{3}}{}_{\mathrm{9}\mathrm{1}}\mathrm{P}\mathrm{a}\underset{26,967d}{\overset{{\beta }^{-}0,5701MeV}{\to }}{}^{\mathrm{2}\mathrm{3}\mathrm{3}}{}_{\mathrm{9}\mathrm{2}}\mathrm{U}.$

• У вигляді препарату торотрасту суспензія діоксиду торію використовувалася як контрастна речовина при ранній рентгенодіагностиці. Нині препарати торію-232 класифікуються як канцерогенні.

Див. також

• Ізотопи торію
• Шаблон:Нп