Изотопы протактиния

Актиниды по цепочке распада Период полураспада ( а ) Продукты деления из ²³⁵ U по доходности 4 п 4 п +1 4 п +2 4 п +3 4,5–7% 0,04–1,25% lt;0,001% ²²⁸ Ра ^№ 4–6 а † ¹⁵⁵ Eu ^{þ 244} см ^{ƒ 241} Pu ^{ƒ 250} кф ²²⁷ Ас ^№ 10–29 а ⁹⁰ Sr ⁸⁵ кр ^113м кд ^{þ 232} U ^{ƒ 238} Pu ^{ƒ 243} см ^ƒ 29–97 а ¹³⁷ Cs ¹⁵¹ см ^{þ 121 м} Sn ²⁴⁸ Bk ²⁴⁹ Cf ^{ƒ 242m} Am ^ƒ 141–351 а

Никакие продукты деления не имеют период полураспада в диапазоне 100–210 тыс. Лет.

²⁴¹ Am ^{ƒ 251} Cf ^ƒ 430–900 а ²²⁶ Ra ^{№ 247} Bk 1,3–1,6 тыс. Лет назад ²⁴⁰ Pu ²²⁹ Чт ²⁴⁶ см ^{ƒ 243} Am ^ƒ 4,7–7,4 тыс. Лет ²⁴⁵ см ^{ƒ 250} см 8,3–8,5 тыс. Лет ²³⁹ Pu ^ƒ 24,1 тыс. Лет назад ²³⁰ Чт ^{№ 231} Па ^№ 32–76 тыс. Лет назад ²³⁶ Np ^{ƒ 233} U ^{ƒ 234} У ^№ 150–250 тыс. Лет назад ‡ ⁹⁹ Tc ^{₡ 126} Sn ²⁴⁸ см ²⁴² Pu 327–375 тыс. Лет назад ⁷⁹ Se ^₡ 1,53 млн лет ⁹³ Zr ²³⁷ Np ^ƒ 2,1–6,5 млн лет ¹³⁵ Cs ^{₡ 107} Pd ²³⁶ U ²⁴⁷ см ^ƒ 15–24 млн лет ¹²⁹ I ^{₡ 244} Pu 80 млн лет

... не более 15,7 млн ​​лет

²³² Чт ^{№ 238} У ^{№ 235} U ^ƒ№ 0,7–14,1 млрд лет

Легенда для верхнего индекса символов ₡ имеет тепловой захват нейтронов поперечного сечение в диапазоне 8-50 барн ƒ  делящегося м  метастабильного изомер № прежде всего в природе радиоактивных материалов (NORM) þ  нейтронных яда (захват тепловых нейтронов поперечного сечения больше, чем 3k барн) † диапазон 4–97 a: Средноживущий продукт деления ‡ более 200 тыс. Лет назад: Долгоживущий продукт деления

²³⁷ нп ↑ ²³¹ U ← ²³² U ↔ ²³³ U ↔ ²³⁴ U ↔ ²³⁵ U ↔ ²³⁶ U → ²³⁷ U ↓ ↑ ↑ ↑ ²³¹ Па → ²³² Па ← ²³³ Па → ²³⁴ Па ↑ ↑ ²³⁰ Чт → ²³¹ Чт ← ²³² Чт → ²³³ Чт

• Нуклиды, выделенные курсивом на желтом фоне, имеют период полураспада менее 30 дней.
• Нуклиды, выделенные жирным шрифтом, имеют период полураспада более 1000000 лет.
• Нуклиды в красных кадрах являются делящимися

Протактиний-231 - самый долгоживущий изотоп протактиния с периодом полураспада 32 760 лет. В природе он содержится в следовых количествах как часть ряда актиния, который начинается с первичного изотопа урана-235 ; равновесная концентрация в урановой руды составляет 46,55 ²³¹ Па на миллион ²³⁵ U. В ядерных реакторах, он является одним из немногих долгоживущих радиоактивных актинидов, произведенных в качестве побочного продукта проецируемых ториевого топливного цикла, в результате (п, 2п) реакции, в которых быстрый нейтрон удаляет нейтрон из ²³² Th или ²³² U, а также может быть разрушен захватом нейтрона, хотя сечение этой реакции также невелико.

энергия связи: 1759860 кэВ энергия бета-распада: -382 кэВ

спин: 3/2 - режим распада: альфа до ²²⁷ Ас, а также другие

возможные родительские нуклиды: бета от ²³¹ Th, ЭК от ²³¹ U, альфа от ²³⁵ Np.

Протактиний-233 также является частью ториевого топливного цикла. Это промежуточный продукт бета-распада тория-233 (полученного из природного тория-232 путем захвата нейтронов) и урана-233 (делящегося топлива ториевого цикла). Некоторые конструкции реакторов с ториевым циклом пытаются защитить Pa-233 от дальнейшего захвата нейтронов с образованием Pa-234 и U-234, которые не используются в качестве топлива.

Протактиний-234 является членом уранового ряда с периодом полураспада 6,70 часов. Его открыл Отто Хан в 1921 году.

Протактиний-234m

Протактиний-234m является членом уранового ряда с периодом полураспада 1,17 минуты. Он был открыт в 1913 году Казимиром Фаянсом и Освальдом Гельмутом Герингом, которые назвали его бревиумом из- за его короткого периода полураспада. Около 99,8% распадов ²³⁴ Th образуют этот изомер вместо основного состояния (t 1/2  = 6,70 часа).

1. ^ Meija, Juris; и другие. (2016). «Атомный вес элементов 2013 (Технический отчет IUPAC)». Чистая и прикладная химия. 88 (3): 265–91. DOI : 10,1515 / пак-2015-0305.
2. ^ Auranen, К (3 сентября 2020). «Изучение границ ядерного ландшафта: свойства α-распада 211Pa». Physical Review C. 102 (034305). DOI : 10.1103 / PhysRevC.102.034305. Проверено 17 сентября 2020.
3. ^ ^{а б} Хуанг, TH; и другие. (2018). «Идентификация нового изотопа ²²⁴ Np» (pdf). Physical Review C. 98 (4): 044302. Bibcode : 2018PhRvC..98d4302H. DOI : 10.1103 / PhysRevC.98.044302.
4. ^ Плюс радий (элемент 88). Хотя на самом деле он является субактинидом, он непосредственно предшествует актинию (89) и следует за трехэлементным промежутком нестабильности после полония (84), где ни один нуклид не имеет периода полураспада не менее четырех лет (самый долгоживущий нуклид в промежутке - радон-222 с периодом полураспада менее четырех суток ). Таким образом, самый долгоживущий изотоп радия, 1600 лет, заслуживает включения в этот список.
5. ^ В частности, от деления U-235 тепловыми нейтронами, например, в типичном ядерном реакторе.
6. ^ Milsted, J.; Фридман, AM; Стивенс, CM (1965). «Альфа-период полураспада берклия-247; новый долгоживущий изомер берклия-248». Ядерная физика. 71 (2): 299. Bibcode : 1965NucPh..71..299M. DOI : 10.1016 / 0029-5582 (65) 90719-4. «Изотопные анализы выявили вид с массой 248 в постоянной численности в трех образцах, проанализированных в течение примерно 10 месяцев. Это было приписано изомеру Bk ²⁴⁸ с периодом полураспада более 9 [лет]. Рост Cf не наблюдался. ²⁴⁸, и нижний предел для β ^- периода полураспада может быть установлен на уровне примерно 10 ⁴ [лет]. Альфа-активность, связанная с новым изомером, не обнаружена; период полураспада альфа, вероятно, превышает 300 [лет] ]. "
7. ^ Это самый тяжелый нуклид с периодом полураспада не менее четырех лет до " моря нестабильности ".
8. ^ Исключая " классически стабильные " нуклиды с периодом полураспада, значительно превышающим ²³² Th; например, в то время как ^113m Cd имеет период полураспада всего четырнадцать лет, период полураспада ¹¹³ Cd составляет почти восемь квадриллионов лет.
9. ^ Audi, G.; Кондев Ф.Г.; Wang, M.; Хуанг, WJ; Наими, С. (2017). «Оценка ядерных свойств NUBASE2016» (PDF). Китайская физика C. 41 (3): 030001. Bibcode : 2017ChPhC..41c0001A. DOI : 10.1088 / 1674-1137 / 41/3/030001.
10. ^ Мастрен, Т.; Stein, BW; Паркер, Т. Г.; Радченко, В.; Коппинг, Р.; Оуэнс, А.; Wyant, LE; Brugh, M.; Козимор С.А.; Noriter, FM; Бирнбаум, ER; John, KD; Фассбендер, Мэн (2018). «Разделение протактиния с использованием серосодержащих экстракционных хроматографических смол». Аналитическая химия. 90 (11): 7012–7017. DOI : 10.1021 / acs.analchem.8b01380. ISSN   0003-2700. PMID   29757620.
11. ^ Фрай, К., и М. Thoennessen. «Открытие изотопов актиния, тория, протактиния и урана». 14 января 2012 г. По состоянию на 20 мая 2018 г. https://people.nscl.msu.edu/~thoennes/2009/ac-th-pa-u-adndt.pdf.
12. ^ ^{а б} http://hpschapters.org/northcarolina/NSDS/Protactinium.pdf

• Изотопные массы из:
  • Ауди, Жорж; Берсильон, Оливье; Blachot, Жан; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), " Оценка ядерных свойств и свойств распада N UBASE ", Nuclear Physics A, 729 : 3–128, Bibcode : 2003NuPhA.729.... 3A, doi : 10.1016 / j.nuclphysa.2003.11 0,001 CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
• Изотопные составы и стандартные атомные массы из:
  • де Лаэтер, Джон Роберт ; Бёльке, Джон Карл; Де Бьевр, Поль; Хидака, Хироши; Пайзер, Х. Штеффен; Росман, Кевин-младший; Тейлор, Филип DP (2003). «Атомный вес элементов. Обзор 2000 (Технический отчет IUPAC)». Чистая и прикладная химия. 75 (6): 683–800. DOI : 10.1351 / pac200375060683.
  • Визер, Майкл Э. (2006). «Атомный вес элементов 2005 (Технический отчет IUPAC)». Чистая и прикладная химия. 78 (11): 2051–2066. DOI : 10,1351 / pac200678112051. Выложите резюме.
• Данные о периоде полураспада, спине и изомерах выбраны из следующих источников.
  • Ауди, Жорж; Берсильон, Оливье; Blachot, Жан; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), " Оценка ядерных свойств и свойств распада N UBASE ", Nuclear Physics A, 729 : 3–128, Bibcode : 2003NuPhA.729.... 3A, doi : 10.1016 / j.nuclphysa.2003.11 0,001 CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
  • Национальный центр ядерных данных. «База данных NuDat 2.x». Брукхейвенская национальная лаборатория.
  • Холден, Норман Э. (2004). «11. Таблица изотопов». В Лиде, Дэвид Р. (ред.). CRC Справочник по химии и физике (85-е изд.). Бока-Ратон, Флорида : CRC Press. ISBN   978-0-8493-0485-9.