Uran-238

Uranium-238 ( eng. uranium-238 ), historiskt namn uranium odin ( lat. Uranium I , betecknad med symbolen U I ) är en svagt radioaktiv nuklid av det kemiska grundämnet uran med atomnummer 92 och massnummer 238. Den isotopiska förekomsten av uran-238 i naturen är 99 .2745(106) % [2] . Det är förfadern till den radioaktiva familjen 4n+2 , kallad radiumserien .

Aktiviteten för ett gram av denna nuklid är ungefär 12,5 kBq .

Bildning och förfall

Uran-238 bildas som ett resultat av följande sönderfall:

β − -sönderfall av nuklid 238 Pa (halveringstid är 2,27(9) [2] min):

{\mathrm {^{{238}}_{{91}}Pa}}\högerpil {\mathrm {^{{238}}_{{92}}U}}+e^{-}+{\bar {\nu ))_{e};

α-sönderfall av nukliden 242 Pu (halveringstid är 3,75(2)⋅10 5 [2] år):

{\mathrm {^{{242}}_{{94}}Pu}}\högerpil {\mathrm {^{{238}}_{{92}}U}}+{\mathrm {^{{4} }_{{2}}Han}}.

Nedfallet av uran-238 sker på följande sätt:

α-sönderfall i 234 Th (sannolikhet 100 % [2] , sönderfallsenergi 4 269,7(29) keV [1] ):

{\mathrm {^{{238}}_{{92}}U}}\högerpil {\mathrm {^{{234}}_{{90}}Th}}+{\mathrm {^{{4} }_{{2}}Han}};

energin för emitterade α-partiklar är 4151 keV (i 21 % av fallen) och 4198 keV (i 79 % av fallen) [3] .

Spontan fission (sannolikhet 5,45(7)⋅10 −5 %) [2] ;
Dubbel β − sönderfall i 238 Pu (sannolikhet 2,2(7)⋅10 −10 % [2] , sönderfallsenergi 1 144,2(12) keV [1] )

{\mathrm {^{{238}}_{{92}}U}}\högerpil {\mathrm {^{{238}}_{{94}}Pu}}+2e^{-}+2{\ bar {\nu}}_{e}.

Isomerer

Den enda isomeren 238 Um är känd med följande egenskaper [2] :

Överskottsmassa: 49 866,8(20) keV
Excitationsenergi: 2557,9(5) keV
Halveringstid: 280(6) ns
Spinn och paritet av kärnan: 0 +

Förfallet av det isomera tillståndet utförs av:

isomer övergång till grundtillståndet;
spontan fission (sannolikhet 2,6(4)%) [2] ;
α-sönderfall (sannolikhet mindre än 0,5%) [2] .

Applikation

Uran-238 används som bränsle för uppfödningsreaktorer , till exempel i den snabba neutronreaktorn BN-600 och vid tillverkning av kärnvapen . På grund av sin höga densitet och låga sönderfallsaktivitet används den för att skydda mot hård gammastrålning och högenergineutroner. Dess höga hårdhet gör att den kan användas i stridsvagnsrustning, skottsäkra västar, såväl som i ammunition för handeldvapen och artilleri.

Se även

Anteckningar

↑ 1 2 3 4 5 6 7 Audi G. , Wapstra AH , Thibault C. The AME2003 atomic mass evaluation (II). Tabeller, grafer och referenser (engelska) // Kärnfysik A . - 2003. - Vol. 729 . - s. 337-676 . - doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003 . - .
↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Audi G. , Bersillon O. , Blachot J. , Wapstra AH The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties // Nuclear Physics A . - 2003. - T. 729 . - S. 3-128 . - doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001 . - .
↑ Properties of 238 U på IAEA (International Atomic Energy Agency) webbplats (otillgänglig länk)