Radioaktiva led

Radioaktiva serier (familjer) - grupper av isotoper kopplade till varandra genom en kedja av radioaktiva transformationer .

Det finns tre naturliga radioaktiva serier och en artificiell.

naturlig serie:

Konstgjord serie (utdöd i naturen):

Efter alfa- och beta-radioaktiva transformationer slutar serien med bildandet av stabila isotoper .

Aktiviteterna för dessa medlemmar i serien, vägen till vilken från moderisotopen inte går genom förgrening, är lika vid början av sekulär jämvikt . Således blir aktiviteten av radium-224 i toriumprover flera decennier efter tillverkning praktiskt taget lika med aktiviteten för torium-232, medan aktiviteten hos tallium-208 (bildas i samma serie under a-sönderfallet av vismut-212 med en förgreningsfaktor på 0,3594) tenderar till 35,94% av aktiviteten hos torium-232. Den karakteristiska tiden för att nå sekulär jämvikt i serien är lika med flera halveringstider för de längst levande (bland dottern) medlemmarna i familjen. Den sekulära jämvikten i toriumserien inträffar ganska snabbt, under decennier, eftersom halveringstiden för alla medlemmar i serien (förutom modernukliden) inte överstiger flera år (den maximala halveringstiden är T 1/2 = 5,7 år  för radium-228). I uran-235-serien återställs jämvikten inom cirka hundra tusen år (den längsta livslevande dottermedlemmen i serien är protactinium-231, T 1/2 = 32 760 år ), i uranium-238-serien, i cirka en miljoner år (bestäms av uran-234, T 1/2 = 245 500 år ).

Serietyper

De tre vanligaste typerna av radioaktivt sönderfall är α- sönderfall , β ± -sönderfall och isomer övergång . Som ett resultat av alfasönderfall minskar massatalet av kärnor alltid med fyra, medan som ett resultat av beta-sönderfall och isomera övergångar ändras inte kärnans massantal. Detta leder till att alla nuklider delas in i fyra grupper (rader) beroende på resten av heltalsdelningen av nuklidens massnummer med fyra (det vill säga modernukliden och dess barnnuklid, bildad som ett resultat av alfasönderfall, kommer att tillhöra samma grupp). I alla rader bildas helium (från alfapartiklar).

De tre huvudsakliga radioaktiva serierna som observeras i naturen kallas vanligtvis toriumserien, radiumserien och aktiniumserien. Var och en av dessa serier slutar med bildandet av olika stabila isotoper av bly. Massantalet för var och en av nukliderna i dessa rader kan representeras som A = 4 n , A = 4 n + 2 respektive A = 4 n + 3 .

Thorium-serien

Den radioaktiva serien av nuklider med ett masstal representerat som 4 n kallas toriumserien. Serien börjar med naturligt förekommande torium-232 och slutar med stabil bly-208 .

Nuklid Historisk beteckning historiskt namn Typ av förfall Halva livet Frigjord energi, MeV Förfallande produkt
252 jfr α 2.645 år 6,1181 248 cm _
248 cm _ α 3,4⋅10 5 år 6,260 244 Pu
244 Pu α 8⋅10 7 år 4,589 240 U
240 U β − 14,1 h 0,39 240Np _
240Np _ β − 1.032 timmar 2.2 240 Pu
240 Pu α 6561 5,1683 236 U
236 U α 2,3⋅10 7 år 4,494 232th _
232th _ Th Torium α 1.405⋅10 10 år 4,081 228 Ra
228 Ra MsTh 1 Mesotorium 1 β − 5,75 år 0,046 228 AC
228 AC MSTh 2 Mesothorium 2 β − 6.15 h 2,124 228:e _
228:e _ RdTh radiotorium α 1,9116 år 5,520 224 Ra
224 Ra Tack Thorium X α 3,66 dagar 5,789 220Rn _
220Rn _ Tn (dem) Thoron (en emanation av torium) α 55,6 s 6,404 216po _
216po _ ThA Thorium A α 0,145 s 6,906 212Pb _
212Pb _ ThB Thorium B β − 10.64 h 0,570 212 Bi
212 Bi ThC Thorium C β − 64,06 %
α 35,94 % 		60,55 min 2,252
6,208 		212 Po
208 Tl
212po _ ThC' Thorium C' α 299 ns 8,955 208Pb _
208Tl _ ThC" Thorium C" β − 3.053 min 4 999 208Pb _
208Pb _ ThD Thorium D, torium bly stabil

Neptunium-serien

Den radioaktiva serien av nuklider med ett masstal representerat som 4 n + 1 kallas neptunium-serien. Serien börjar med neptunium-237 och slutar med bildandet av stabil tallium-205 . I denna serie finns bara två nuklider i naturen - den extremt långlivade vismut-209 och den stabila tallium-205 . Men med utvecklingen av kärnteknik, som ett resultat av kärnvapenprov och strålningsolyckor, kom radionuklider som plutonium-241 och americium-241 in i miljön, vilket också kan hänföras till början av neptunium-serien med massnummer. Eftersom denna serie nyligen studerades har dess isotoper inga historiska namn. Den svaga alfaaktiviteten hos vismut-209 upptäcktes först 2003; därför kallas den i tidigare verk den sista (och den enda överlevande i naturen) nukliden i serien.

Nuklid Typ av förfall Halva livet Frigjord energi, MeV Förfallande produkt
249 jfr α 351 5,813 + 0,388 245 cm _
245 cm _ α 8500 år 5,362 + 0,175 241 Pu
241 Pu β − 14,4 år 0,021 241 på morgonen
241 på morgonen α 432,7 år 5,638 237Np _
237Np _ α 2.14⋅10 6 år 4,959 233Pa _
233Pa _ β − 27,0 d 0,571 233 U
233 U α 1.592⋅10 5 år 4,909 229:e _
229:e _ α 7340 år 5,168 225 Ra
225 Ra β − 14,9 d 0,36 225 AC
225 AC α 10,0 d 5,935 221Fr _
221Fr _ α 4,8 min 6.3 217 Kl
217 Kl α 32 ms 7,0 213 Bi
213 Bi β − 97,80 %
α 2,20 % 		46,5 min 1,423
5,87 		213 Po
209 Tl
213 Po α 3,72 µs 8,536 209Pb _
209Tl _ β − 2,2 min 3,99 209Pb _
209Pb _ β − 3.25 h 0,644 209 Bi
209 Bi α 1,9⋅10 19 år 3.14 205Tl _
205Tl _ stabil

Radiumserien

Den radioaktiva serien av nuklider med ett masstal representerat som 4 n + 2 kallas radiumserien (ibland kallad uran- eller uran-radium-serien). Serien börjar med uran-238 (finns i naturen) och slutar med bildandet av stabilt bly-206 .

Nuklid Historisk beteckning historiskt namn Typ av förfall Halva livet Frigjord energi, MeV Förfallande produkt
238 U UI Uranus I α 4.468⋅10 9 år 4,270 234:e _
234:e _ UX 1 Uranus X1 β − 24.10 dagar 0,273 234 Pam _
234 Pam _ UX 2 Uranus X2, Brevium β - 99,84 %
isomer övergång 0,16 % 		1,16 min 2,271
0,074 		234 U
234 Pa
234Pa _ USD Uranus Z β − 6.70 h 2,197 234 U
234 U U II Uranus II α 245500 år 4,859 230:e _
230:e _ io jonium α 75380 år 4,770 226 Ra
226 Ra Ra Radium α 1602 4,871 222 Rn
222 Rn Rn (RaEm) Radon (radiumemanation) α 3,8235 d 5 590 218po _
218po _ RaA Radium A α 99,98 %
β − 0,02 % 		3,10 min 6,115
0,265 		214 Pb
218 Kl
218 Kl Raat Astat α 99,90 %
β − 0,10 % 		1,5 s 6,874
2,883 		214 Bi
218 Rn
218 Rn AtEm astatin emanation α 35 ms 7,263 214po _
214Pb _ RaB Radium B β − 26,8 min 1,024 214 Bi
214 Bi RaC Radium C β − 99,98 %
α 0,02 % 		19,9 min 3,272
5,617 		214 Po
210 Tl
214po _ RaC' Radium C' α 0,1643 ms 7,883 210Pb _
210Tl _ RaC" Radium C" β − 1.30 min 5,484 210Pb _
210Pb _ RaD Radium D β − 22,3 år 0,064 210 Bi
210 Bi RaE Radium E β − 99,99987 %
α 0,00013 % 		5 013 dagar
1,426 5,982		 210 Po
206 Tl
210po _ RaF Radium F, Polonium α 138.376 dagar 5,407 206Pb _
206Tl _ RaE" Radium E" β − 4 199 min 1,533 206Pb _
206Pb _ Trasa Radium G, uranbly - stabil - -

Actinium series

En radioaktiv serie av nuklider med ett masstal representerat som 4 n + 3 kallas en aktinium- eller uran-aktiniumserie. Serien börjar med uran-235 och slutar med stabil bly-207 .

Nuklid Historisk beteckning historiskt namn Typ av förfall Halva livet Frigjord energi, MeV Förfallande produkt
239 Pu α 2,41⋅10 4 år 5,244 235 U
235 U AcU Actinouran α 7.04⋅10 8 år 4,678 231:e ​​_
231:e ​​_ UY Uranus Y β − 25.52 timmar 0,391 231Pa _
231Pa _ Pa Protaktinium α 32760 år 5,150 227ac _
227ac _ AC Aktinium β − 98,62 %
α 1,38 % 		21.772 år 0,045
5,042 		227 Th
223 Fr
227:e _ RdAc radioaktinium α 18.68 dagar 6,147 223 Ra
223Fr _ AcK Actinium K β − 99,994 %
α 0,006 % 		22.00 min 1,149
5,340 		223 Ra
219 At
223 Ra AcX Actinium X α 11.43 dagar 5,979 219 Rn
219 Kl AcATI Actinostat I α 97,00 %
β − 3,00 % 		56 s 6,275
1,700 		215 Bi
219 Rn
219 Rn An (AcEm) Actinon (emanation av aktinium) α 3,96 s 6,946 215 Po
215 Bi β − 7,6 min 2 250 215 Po
215 Po ACA Aktinium A α 99,99977 %
β − 0,00023 % 		1,781 ms 7,527
0,715 		211 Pb
215 Kl
215 Kl AcAtII Actinostat II α 0,1 ms 8,178 211 Bi
211Pb _ AcB Aktinium B β − 36,1 min 1,367 211 Bi
211 Bi AcC Aktinium C α 99,724 %
β − 0,276 % 		2,14 min 6,751
0,575 		207 Tl
211 Po
211po _ AcC' Actinium C' α 516 ms 7,595 207Pb _
207Tl _ AcC" Actinium C" β − 4,77 min 1,418 207Pb _
207Pb _ ACD Aktinium D, aktiniumbly stabil

Se även

Litteratur

  Gå till Wikidata-objektet  Ordböcker och uppslagsverk