Уран-238

Ура́н-238 (англ. uranium-238), историческое название ура́н оди́н (лат. Uranium I, обозначается символом UI) — слаборадиоактивный нуклид химического элемента урана с атомным номером 92 и массовым числом 238. Изотопная распространённость урана-238 в природе составляет 99,2745(106) %[2]. Является родоначальником радиоактивного семейства 4n+2, называемого рядом радия.

Уран-238
Название, символ Уран-238, 238U
Альтернативные названия ура́н оди́н, UI
Нейтронов 146
Свойства нуклида
Атомная масса 238,0507882(20)[1] а. е. м.
Дефект массы 1801632,78[1] кэВ
Удельная энергия связи (на нуклон) 7 570,120(8)[1] кэВ
Изотопная распространённость 99,2745(106) %[2]
Период полураспада 4,468(3)⋅109[2] лет
Продукты распада 234Th, 238Pu
Родительские изотопы 238Pa (β)
242Pu (α)
Спин и чётность ядра 0+[2]
Канал распада Энергия распада
α-распад 4,2697(29)[1] МэВ
SF
ββ 1,1442(12)[1] МэВ
Таблица нуклидов
Логотип Викисклада Медиафайлы на Викискладе

Активность одного грамма этого нуклида составляет приблизительно 12,5 кБк.

Образование и распад

править

Уран-238 образуется в результате следующих распадов:

 
  • α-распад нуклида 242Pu (период полураспада составляет 3,75(2)⋅105[2] лет):
 


Распад урана-238 происходит по следующим направлениям:

 

энергия испускаемых α-частиц 4 151 кэВ (в 21 % случаев) и 4 198 кэВ (в 79 % случаев)[3], а энергия одной из гамма частиц 63.3 кэВ, а второй 92.6 кэВ, но эта вторая частица на самом деле дублет энергий 92.4 и 92.8 кэВ[4].

 

Изомеры

править

Известен единственный изомер 238mU со следующими характеристиками[2]:

  • Избыток массы: 49 866,8(20) кэВ
  • Энергия возбуждения: 2 557,9(5) кэВ
  • Период полураспада: 280(6) нc
  • Спин и чётность ядра: 0+

Распад изомерного состояния осуществляется путём:

Применение

править

Уран-238 используется в качестве топлива для реакторов-размножителей, например, в реакторе на быстрых нейтронах БН-600, а также в производстве ядерного оружия. Благодаря высокой плотности и низкой активности распада применяется для защиты от сильного облучения гамма-излучением и от высокоэнергетических нейтронов. Его высокая твёрдость позволяет применять его в бронировании танков, бронежилетов, а также в создании боеприпасов для стрелкового оружия и артиллерии.

См. также

править

Примечания

править
  1. 1 2 3 4 5 6 7 8 Audi G., Wapstra A. H., Thibault C. The AME2003 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs, and references (англ.) // Nuclear Physics A. — 2003. — Vol. 729. — P. 337—676. — doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003. — Bibcode2003NuPhA.729..337A.
  2. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Audi G., Bersillon O., Blachot J., Wapstra A. H. The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties // Nuclear Physics A. — 2003. — Т. 729. — С. 3—128. — doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. — Bibcode2003NuPhA.729....3A. 
  3. Свойства 238U на сайте IAEA (International Atomic Energy Agency) (недоступная ссылка)
  4. N. Q. Huy, T. V. Luyen. A method to determine 238U activity in environmental soil samples by using 63.3-keV-photopeak-gamma HPGe spectrometer (англ.) // Applied Radiation and Isotopes. — 2004-12-01. — Vol. 61, iss. 6. — P. 1419–1424. — ISSN 0969-8043. — doi:10.1016/j.apradiso.2004.04.016.