Thorium-228

Thorium-228 ( engelsk  thorium-228 ), det historiske navn på radiothorium ( lat.  Radiothorium , betegnet med symbolet RdTh eller Rt ) er et radioaktivt nuklid af det kemiske grundstof thorium med atomnummer 90 og massenummer 228. Opdaget i 1905 af Otto Hahn [3] . Grundtilstanden for kernen har spin og paritet J π = 0 + . Kernen har tre meget kortvarige isomere tilstande med halveringstider på 0,405 ns ( J π = 2 + , E = 57,8 keV ), 0,164 ns ( J π = 4 + , E = 186,8 keV ) og 0,29 ns ( J π ) = 2 + , E = 1153,5 keV ), samt snesevis af ophidsede niveauer med endnu kortere levetid.

Indfangningstværsnittet for termiske neutroner (med dannelse af en thorium-227 kerne) er 123(15) barn , mens indfangningstværsnittet for termiske neutroner med fission ikke overstiger 0,3 barn . Energien for løsrivelse af en neutron er 7109,6 keV , af en proton - 6372 keV .

Tilhører den radioaktive familie af thorium-232 (den såkaldte thorium-serie ). Som et resultat eksisterer det i naturen (i materialer, der indeholder thorium), der konstant dannes og forfalder. Ligevægtsindholdet af thorium-228 i forhold til naturligt thorium (repræsenteret af én isotop, 232 Th), er lig med forholdet mellem deres halveringstider: (1,91 år) / (1,405 10 10 år) = 1,36 10 -10 . Men i nogle naturlige prøver (for eksempel i flodvande) kan balancen blive forstyrret.

Dannelse og forfald

Thorium-228 dannes direkte som et resultat af følgende processer:

• β − -henfald af nuklid 228 Ac (halveringstid er 6,15(2) timer , tilgængelig beta-henfaldsenergi er 2127 keV ) [2] :

• elektronindfangning og (mindre sandsynligt) positronhenfald af protactiniumnuklid 228 Pa ( halveringstid 22 timer , tilgængelig elektronindfangningsenergi 2148 keV ) [2] :

• α-henfald af urannuklidet 232 U ( halveringstid 68,9 år , henfaldsenergi 5413,55 keV ) [2] :

Thorium-228 kan også dannes som et resultat af mange nukleare reaktioner, for eksempel ved fangst af en neutron af thorium-227 , i ( α , 2 n ) -reaktionen til radium-226 , i ( p , t ) )-reaktion og (α, α'2n) - reaktioner på thorium-230 osv.

Thorium-228 er i sig selv α-radioaktiv med en halveringstid på 1,9131 år. Som et resultat af alfa-henfald dannes nuklidet 224 Ra (den samlede energi frigivet under henfald er 5520,08 (22) keV ) [1] :

energien af ​​de udsendte α-partikler er 5423,15 keV (i 72,2% af tilfældene, når de henfalder til hovedniveauet) og 5340,36 keV (i 27,2% af tilfældene, når det henfalder til et exciteret niveau på 84,373 keV af radium-224); der er også henfald til højere niveauer af radium-224 med brøkdele af en procent sandsynlighed [4] .

For thorium-228 er der også en ekstrem lav sandsynlighed for klyngehenfald (med emission af 20 O- kernen og dannelsen af ​​en dobbelt magisk bly-208- kerne ; sandsynligheden for hændelsen er 1,13(22)⋅10 −11  %) [2] :

Ansøgning

• Thorium-228 bruges til at producere thoron ( 220 Rn ) [5] .
• Thorium-228 bruges som en radioaktiv kilde til kalibrering af nukleare spektrometre og andre ioniserende strålingsdetektorer.

Se også

• Thorium
• Isotoper af thorium
• Liste over isotoper med deres egne navne

Noter

1. ↑ 1 2 3 4 5 Audi G. , Wapstra AH , Thibault C. AME2003-atommasseevalueringen (II). Tabeller, grafer og referencer  (engelsk)  // Kernefysik A . - 2003. - Bd. 729 . - s. 337-676 . - doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003 . - .
2. ↑ 1 2 3 4 5 6 Audi G. , Bersillon O. , Blachot J. , Wapstra AH NUBASE-evalueringen af ​​nukleare og henfaldsegenskaber  // Nuclear Physics A . - 2003. - T. 729 . - S. 3-128 . - doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001 . - .
3. ↑ Volkov V. A., Vonsky E. V., Kuznetsova G. I. Fremragende kemikere i verden. - M . : Højere skole, 1991. - S. 111. - 656 s.
4. ↑ Properties of 228 Th på IAEA (International Atomic Energy Agency) hjemmeside  (utilgængeligt link)
5. ↑ Chemical Encyclopedia: i 5 bind / Redaktion: Zefirov N. S. (chefredaktør). - M . : Great Russian Encyclopedia, 1995. - T. 4. Polymer - Trypsin. - S. 613. - 639 s. — 20.000 eksemplarer.  - ISBN 5-85270-092-4 .