Izotopy uranu

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání

Uran (92U) má 28 známých radioaktivních izotopů, s nukleonovými čísly 216 až 243, a několik jaderných izomerů. Přírodní uran se skládá ze dvou prvotních izotopů s dlouhými poločasy přeměny, 238U a 235U, a z 234U, který je meziproduktem rozpadové řady 238U. Nejstabilnější izotopy jsou 238U (poločas přeměny 4,468×109 let, přirozený výskyt 99,274 %), 235U (7,04×108 let, 0,720 %), 236U (2,342×107 let), 234U (2,455×105 let, 0,005 %) a 233U (1,592×105 let). Všechny ostatní mají poločasy kratší než 70 let, většina pod 1 hodinu.[1]

Uran-238 je alfa zářič, který se uran-radiovou rozpadovou řadou postupně přeměňuje až na 206Pb. Rozpadová řada uranu-235 (aktiniová řada) končí nuklidem 207Pb. Stálý poměr rychlosti přeměn v těchto řadách se dá využít k radioaktivnímu datování. Uran-233 se vyrábí ostřelováním thoria-232 neutrony.

Uran-233[editovat | editovat zdroj]

Podrobnější informace naleznete v článku Uran-233.

Uran-233 je štěpitelný izotop uranu, který se získává z thoria-232. Byl zkoumán pro možné využití v jaderných zbraních a reaktorech, ovšem nikdy nebyl takto použit.[2]

Uran-233 se po absorpci neutronu obvykle štěpí, ale někdy v něm neutron zůstane a utvoří uran-234.

Uran-234[editovat | editovat zdroj]

Podrobnější informace naleznete v článku Uran-234.

Uran-234 je izotop uranu, který v přírodě vzniká jako nepřímý produkt přeměny uranu-238, ale tvoří jen asi 0,005 4 % přírodního uranu, protože má poločas přeměny jen 245 500 let. Obohacený uran má větší obsah tohoto izotopu než přírodní, jelikož v něm 234U vzniká jako vedlejší produkt při obohacování, protože je lehčí než 235U, koncentruje se o něco rychleji. Jeho zvýšené množství je v jaderných reaktorech přípustné, ovšem přepracovaný uran by měl ještě větší obsah 234U, což by nebylo vhodné, jelikož 234U není štěpitelný a absorbuje pomalé neutrony za vzniku 235U.

Uran-235[editovat | editovat zdroj]

Podrobnější informace naleznete v článku Uran-235.

235U představuje 0,72 % přírodního uranu. Je důležitý pro jaderné elektrárny i jaderné zbraně, neboť jde o jediný dobře štěpitelný přírodní nuklid, jeho jádro tak lze snadno rozbít tepelnými neutrony.

Uran-238[editovat | editovat zdroj]

Podrobnější informace naleznete v článku Uran-238.

238U je nejběžnější izotop uranu, je také štěpitelný, ovšem má mnohem menší účinný průřez, štěpení je tak mnohem obtížnější a méně účinné; lze z něj však ostřelováním rychlými neutrony získat 239U, který se přeměňuje β přeměnou na 239Np a to na dobře štěpitelné 239Pu.

Seznam izotopů[editovat | editovat zdroj]

symbol
nuklidu
Z(p) N(n)  
hmotnost izotopu (u)
 
poločas přeměny[1] způsob(y)
přeměny[1]
produkt(y)
přeměny[3]
jaderný
spin[1]
reprezentativní
izotopové
složení
(molární zlomek)[1]
rozmezí přirozeného
výskytu
(molární zlomek)
excitační energie
215U[4] 92 123 2,24 ms α 211Th -5/2[4]
216U 92 124 6,1(32) ms α 212Th 0
216mU 2 240 keV[1] 1,25(85) ms α 212Th +8
IC 216U
217U 92 125 217,024 37(9) 23,5(135) ms α 213Th
218U 92 126 218,023 54(3) 590(90) μs α 214Th 0
218mU 2 105 keV[1] 685(135) μs α 214Th +8
219U 92 127 219,024 92(6) 52,5(235) µs α 215Th
220U 92 128 220,024 72(22) α 216Th 0
β+ 220Pa
221U 92 129 221,026 40(11) 660(140) ns α 217Th +9/2
222U 92 130 222,026 09(11) 4,7(2) µs α 218Th 0
223U 92 131 223,027 74(8) 20,5(75) µs α (99,8 %) 205Fr
β+ (0,2 %) 209Ra
224U 92 132 224,027 605(27) 0,93(31) ms α 220Th 0
225U 92 133 225,029 39 95(15) ms α 221Th
226U 92 134 226,029 339(14) 268(9) ms α 222Th 0
227U 92 135 227,031 156(18) 1,1(1) min α 223Th +3/2
228U 92 136 228,031 374(16) 9,1(2) min α (>95 %) 224Th 0
EC (<5 %) 228Pa
229U 92 137 229,033 506(6) 58(3) min β+ (≈80 %) 229Pa +3/2
α (≈20 %) 225Th
230U 92 138 230,033 940(5) 20,8 d α (>99,999 %) 226Th 0
SF (<10−10 %) různé
24Ne (5×10-12 %) 206Pb
231U 92 139 231,036 294(3) 4,2(1) d EC (≈99,996 %) 231Pa -5/2
α (≈0,004 %) 227Th
232U 92 140 232,037 156 2(24) 68,9(4) r α (>99,999 %) 228Th 0
24Ne (9×10−10 %) 208Pb
SF (3×10−12 %) různé
233U 92 141 233,039 635 2(29) 1,592(2)×105 r α (>99,999 %) 229Th +5/2
24Ne (9×10−10 %) 209Pb
SF (<6×10−11 %) 209Pb
28Mg (<10−13 %) 205Hg
234U[5] 92 142 234,040 952 1(20) 2,455(6)×105 r α 230Th 0 5,4(5)×10-5[6] 5,0–5,9×10-5
SF (1,6×10−9 %) různé
28Mg (10−11 %) 206Hg
26Ne
, 24Ne (9×10−12 %)
184Hf
234mU 1 421,32(10) keV 33,5(20) ms -6
235U[7][8] 92 143 235,043 929 9(20) 7,04(1)×108 r α 231Th -7/2 0,007 204(6) 0,007 198–
0,007 207
SF (7×10−9 %) různé
20Ne (8×10−10 %) 215Pb
25Ne (8×10−10 %) 210Pb
28Mg (8×10−10 %) 207Hg
235m1U 76 eV ≈26 min IC 235U +1/2
235m2U 2,5 MeV 3,6(18) ms
236U 92 144 236,045 568(2) 2,342(4)×107 r α (>99,999 %) 232Th 0
SF (9,4×10−8 %) různé
236m1U 1 052,89(19) keV 100(4) ns -4
236m2U 2 750(10) keV 120(2) ns 0
237U 92 145 237,048 730 2(20) 6,75(1) d β 237Np +1/2
238U[9] 92 146 238,050 788 2(20) 4,468(6)×109 r α 234Th 0 0,992 742(10) 0,992 739–
0,992 752
SF (5,4×10−5 %) různé
238mU 2 557,9 keV[1] 280(6) ns 0
238mU 2 557,9 keV[1] 280(6) ns IC (97,4 %) 238U 0
SF (2,6 %) různé
239U 92 147 239,054 293 3(21) 23,45(2) min β 239Np +5/2
239m1U 20(20) keV >250 ns +5/2
239m2U 133,799(1) keV 780(40) ns +1/2
240U 92 148 240,056 592(6) 14,1(1) h β 240Np 0
241U 92 149 241,060 33(32) β 241Np
242U 92 150 242,062 93(22) 16,8(5) min β 242Np 0
243U 92 151

Reference[editovat | editovat zdroj]

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Isotopes of uranium na anglické Wikipedii.

  1. a b c d e f g h i http://www.nndc.bnl.gov/chart/
  2.  "Uses For Uranium-233: What Should Be Kept for Future Needs?"(1999-09-24). ORNL-6952. Oak Ridge National Laboratory. 
  3. Stabilní izotopy tučně, téměř stabilní (poločas přeměny delší než stáří vesmíru) tučnou kurzívou
  4. a b Y. Wakabayashi (2014).  "New Isotope Candidates, 215U and 216U". RIKEN Accel. Prog. Rep. 47. 
  5. Využívá se v uran-thoriovém datování a uran-uranovém datování.
  6. Součást uran-radiové rozpadové řady
  7. Využívá se v U-Pb datování.
  8. Důležitý pro jaderné reaktory a jaderné zbraně
  9. Výchozí nuklid uran-radiové rozpadové řady