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
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
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).
Рекомендации
- ^ 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.
- ^ 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.
- ^ 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.
- ^ 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.
- ^ В частности, от деления U-235 тепловыми нейтронами, например, в типичном ядерном реакторе.
- ^ 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] ]. "
- ^ Это самый тяжелый нуклид с периодом полураспада не менее четырех лет до " моря нестабильности ".
- ^ 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.
- ^ 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.
- ^ 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.
- ^ 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.
- ^ 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:
- 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.