Thorium-232

Decay kanal	Nedbrydningsenergi
α-henfald	4.0816(14) [ 1] MeV
Spontan opdeling
Klyngeforfald (med emission af 24 Ne, 26 Ne)
ββ (forudsagt teoretisk, eksperimentelt ikke detekteret)	0,8376(22) MeV

Tabel over nuklider

Thorium-232 er et naturligt radioaktivt nuklid af det kemiske grundstof thorium med atomnummer 90 og massenummer 232. Den isotopiske forekomst af thorium-232 er næsten 100 % [2] . Det er den længstlevende isotop af thorium ( 232 Th er alfa-radioaktiv med en halveringstid på 1,405⋅10 10 år (14,05 milliarder år), hvilket er tre gange jordens alder og lidt mere end den nuværende alder på universet (13,8 milliarder år) Forfaderen til den radioaktive familie af thorium... Denne radioaktive serie ender med dannelsen af en stabil nuklid bly-208 ... Resten af serien er kortvarig; den længste halv- levetid på 5,75 år for radium-228 og 1,91 år for thorium-228 , og alle de øvrige har halveringstider i alt er mindre end 5 dage [3] .

Aktiviteten af et gram af dette nuklid er 4070 Bq .

Dannelse og forfald

Thorium-232 dannes som et resultat af følgende henfald:

β − -henfald af nuklidet 232 Ac ( halveringstid er 119(5) s , energien af beta-overgangen er 3,7(1) MeV [2] ):

\mathrm {^{232}_{\ 89}Ac} \rightarrow \mathrm {^{232}_{\ 90}Th} +e^{-}+{\bar {\nu ))_{ e};

elektronisk indfangning , udført af nuklidet 232 Pa (halveringstid er 1,31 (2) dage , den samlede energi af beta-overgangen er 495 (8) keV [2] ):

\mathrm {^{232}_{\ 91}Pa} +e^{-}\højrepil \mathrm {^{232}_{\ 90}Th} +{\bar {\nu}}_{ e};

(mens forfaldet232
91Pa udføres kun til det første exciterede niveau232
90Th med energi 49.369(9) keV , spin 2 og paritet +1; dette niveau med en halveringstid på 345(15) ps henfalder til grundtilstanden af thorium-232 og udsender et enkelt gamma-kvante [4] . Sandsynligheden for at protactinium-232 henfalder til thorium-232 er kun 0,003(1) procent);

α-henfald af nuklidet 236 U (halveringstid er 2,342(3)⋅10 7 år [2] ):

\mathrm {^{236}_{\ 92}U} \rightarrow \mathrm {^{232}_{\ 90}Th} +\mathrm {^{4}_{2}He}

(i dette tilfælde udføres overgangen med en sandsynlighed på 73,8% til hovedniveauet (0 + ) af thorium-232, med en sandsynlighed på 25,9% til det første exciterede niveau (2 + , 49,369(9) keV ) og med en sandsynlighed på 0,26 % til det andet exciterede niveau (4 + , 162,12(2) keV ), disse exciterede niveauer kaskade til jordniveau med udsendelse af henholdsvis en og to gammastråler).

Nedbrydningen af thorium-232 sker på følgende måder:

α-henfald i 228 Ra (sandsynlighed 100 % [2] , henfaldsenergi 4081,6(14) keV [1] ):

\mathrm {^{232}_{\ 90}Th} \rightarrow \mathrm {^{228}_{\ 88}Ra} +\mathrm {^{4}_{2}He} ;

energien af udsendte α-partikler er 4012,3 keV (i 78,2 % af tilfældene) og 3947,2 keV (i 21,7 % af tilfældene) [5] .

Spontan fission (sandsynlighed 11(3)⋅10 −10 %) [2] ;
Klyngehenfald med dannelsen af nukliderne 24 Ne og 26 Ne (henfaldssandsynlighed mindre end 2,78⋅10 −10 %) [2] :

\mathrm {^{232}_{\ 90}Th} \rightarrow \mathrm {^{208}_{\ 80}Hg} +\mathrm {^{24}_{10}Ne} ;

\mathrm {^{232}_{\ 90}Th} \rightarrow \mathrm {^{206}_{\ 80}Hg} +\mathrm {^{26}_{10}Ne} ;

Dobbelt β - henfald (teoretisk forudsagt, men eksperimentelt endnu ikke observeret på grund af ekstremt lav sandsynlighed; henfaldsenergi 837,6(22) keV [1] )

\mathrm {^{232}_{\ 90}Th} \rightarrow \mathrm {^{232}_{\ 92}U} +2e^{-}+2{\bar {\nu}}_ {e}.

Ansøgning

232 Th er et nukleart brændstofråmateriale, som ved absorption af neutroner bliver til uranium-233 , som igen er grundlaget for uran-thorium brændselskredsløbet [6] . Transformationen sker i følgende kæde:

\mathrm {^{1}_{0}n} +\mathrm {^{232}_{\90}Th} \rightarrow \mathrm {^{233}_{\90}Th} {\xrightarrow [{22.3\ \mathrm {min} }]{\beta ^{-}\ 1.243\ \mathrm {MeV} }}\mathrm {^{233}_{\ 91}Pa} {\xrightarrow[{26.967 \ \ mathrm {d} }]{\beta ^{-}\ 0,5701\ \mathrm {MeV} }}\mathrm {^{233}_{\ 92}U} .

Tværsnittet for strålingsindfangning af en termisk neutron af en thorium-232-kerne er 7,37(6) barn . I modsætning til for eksempel uran-235 spalter thoriumkernen ikke ved fangst af en termisk neutron: Tværsnittet for en sådan proces er ifølge målinger mindre end 2,5 mikrolades [2] .

I form af præparatet Thorotrasta er en suspension af thoriumdioxid blevet brugt som kontrastmiddel i tidlig røntgendiagnostik . I øjeblikket er præparater af thorium-232 klassificeret som kræftfremkaldende [7] .
Det radioaktive henfald af den overskydende aktivitet af datterradionukliderne 230 Th og 231 Pa over moderuranisotoperne i den sedimentære søjle bruges til at bestemme alderen af bundsedimenter. I uran-thorium-metoden for nuklear geokronologi er målet for en prøves alder værdien af forholdet 230 Th/ 234 U [8] . Ud over uran-bly-metoden anvendes thorium-232 henfald ( uran-thorium-bly-metoden ):

232 Th → 208 Pb med en halveringstid på 14,0 Ga [komm. 1] [9] [10] (thorium-serien).

Thorium bruges som legeringsadditiv (0,8-1,0%) ved fremstilling af wolframelektroder til svejsning , elektroder til xenonbuelamper [11] [12] [13] . Thoriumdioxid bruges til fremstilling af glødende gaze på grund af dets ildfasthed ( 3350 K ), lave flygtighed og kemisk passivitet med hensyn til luft.

Se også

Kommentarer

↑ I geokronologi er værdien af 14,01 ± 0,07 milliarder år accepteret, og i kernefysik - 14,05 ± 0,06 milliarder år.

Noter

↑ 1 2 3 4 5 6 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 . - .
↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 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 . - .
↑ Rutherford Appleton Laboratory . Th-232 Decay Chain (ikke tilgængeligt link) . Hentet 4. marts 2010. Arkiveret fra originalen 19. april 2012. (ubestemt) (engelsk) (Få adgang: 4. marts 2010)
↑ Lorenz A. Decay Data of the Transactinium Nuclides. IAEA Tech. Rept. Ser., Nej. 261 (1986).
↑ Egenskaber for 232 Th (utilgængeligt link) på IAEA's websted .
↑ World Nuclear Association . Thorium . Hentet 4. marts 2010. Arkiveret fra originalen 19. april 2012. (ubestemt) (engelsk) (Få adgang: 4. marts 2010)
↑ Omfordeling af thorotrast til et leverallotransplantat flere år efter transplantation: en case report // Nature : journal. - 2004. - Bd. 17 . - S. 117-120 . (engelsk) (Få adgang: 4. marts 2010)
↑ Kuznetsov V.Yu., Arslanov Kh.A. , Kozlov V.B., Maksimov F.E., Savelyeva L.A., Chernov S.B., Baranova N.G. Arkivkopi dateret 26. januar 2021 på Wayback Machine // Petersburg Bulletin of St. Universitet, nr. 2 / 2003
↑ Ifølge henfaldskonstanterne fra Davis WJ, Villeneuve ME Evaluation of the 232th Decay Constant by Empirical Cross-Calibration of 208Pb/232Th and 207Pb/235U Systematics in Monazites // Eleventh Annual VM Goldschmidt Conference, 1. maj, 2004. Springs, Virginia, abstrakt nr. 3838: tidsskrift. - 2001. - . Arkiveret fra originalen den 19. februar 2017.
↑ Steiger RH, Jäger E. Underkommission om geokronologi : Konvention om brugen af henfaldskonstanter i geo- og kosmokronologi // Earth and Planetary Science Letters : journal. - 1977. - Bd. 36 , nr. 3 . - s. 359-362 . - doi : 10.1016/0012-821X(77)90060-7 . — . Arkiveret fra originalen den 19. februar 2017.
↑ Automatisk svejsning, bind 15, 1962. S. 664 .
↑ Thorium i kerneenergi // S. Alekseev, V. Zaitsev. 2017
↑ Radioteknik og elektronik, bind 4, numre 1-6, 1959

Links

Radioaktive wolfram-thorium elektroder . Thorium-232 (video)

Ordbøger og encyklopædier	Britannica (online)