Уран-234

Материал из Википедии ? свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Уран-234
Название, символ Уран-234,  234 U
Альтернативные названия ура?н два, U II
Нейтронов 142
Свойства нуклида
Атомная масса 234,0409521(20) [1]   а. е. м.
Дефект массы 38 146,6(18) [1]  к эВ
Удельная энергия связи (на нуклон) 7 600,708(8) [1]  кэВ
Изотопная распространённость 0,0055(2) % [2]
Период полураспада 2,455(6)?10 5 [2] лет
Продукты распада 230 Th
Родительские изотопы 234 Pa ( β ? )
234 Np ( β + )
238 Pu ( α )
Спин и чётность ядра 0 + [2]
Канал распада Энергия распада
α-распад 4,8577(7) [1]  М эВ
SF
24 Ne, 26 Ne, 28 Mg
Таблица нуклидов

Ура?н-234 ( англ.   uranium-234 ), историческое название ура?н два ( лат.   Uranium II , обозначается символом U II ) ? радиоактивный нуклид химического элемента урана с атомным номером 92 и массовым числом 234. Изотопная распространённость урана-234 в природе составляет 0,0055(2) % [2] . Является членом радиоактивного семейства 4n+2, называемого рядом урана-радия . Был открыт в 1939 году Альфредом Ниром [3] .

Период полураспада ? 245 тыс. лет. Активность одного грамма этого нуклида составляет приблизительно 230,22 МБк .

Образование и распад

[ править | править код ]

Уран-234 образуется в результате следующих распадов:

Распад урана-234 происходит по следующим направлениям:

энергия испускаемых α-частиц 4 722,4 кэВ (в 28,42 % случаев) и 4 774,6 кэВ (в 71,38 % случаев) [4] .

Известен единственный изомер 234m U со следующими характеристиками [2] :

  • Избыток массы: 39 567,9(18) кэВ
  • Энергия возбуждения: 1 421,32(10) кэВ
  • Период полураспада: 33,5(20) мкc
  • Спин и чётность ядра: 6 ?

Применение

[ править | править код ]

Несмотря на крайне низкое массовое содержание, активность урана-234 в природном уране практически равна активности его долгоживущего предшественника по цепочке распада, урана-238 , составляющего более 99 % массы природного урана, поскольку уран-234 и уран-238 находятся в равновесии. Соответственно уран-234 и уран-238 вносят каждый более 49 % в общую активность урана природного происхождения. При изготовлении топлива для ядерных установок ( АЭС и т. п.) природный уран претерпевает процесс обогащения с целью повысить содержание урана-235 . При этом относительное содержание урана-234, как ещё более лёгкого изотопа, повышается в ещё большей степени. Хотя массовое содержание урана-234 остаётся на уровне сотых долей процента, его активность становится преобладающей. Именно поэтому обогащённый уран с санитарно-гигиенической точки зрения рассматривается как уран-234.

Самостоятельное применение урана-234 весьма ограничено и связано в основном с его отмеченной выше особенностью. Главным образом он используется в контрольных радиоактивных источниках для калибровки радиометров , применяемых при радиационном мониторинге обогащённого урана.

В 1953 году В. В. Чердынцев и П. И. Чалов обнаружили увеличения отношения активностей изотопов 234 U к 238 U при переходе из твердой фазы в жидкую. Это открытие зарегистрировано в Государственном реестре открытий как эффект Чердынцева-Чалова [6] . Неравновесность отношений четных изотопов урана широко используется в гидрогеологии [7] [8] .

Примечания

[ править | править код ]
  1. 1 2 3 4 5 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 . ? Bibcode 2003NuPhA.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 . ? Bibcode 2003NuPhA.729....3A . Открытый доступ
  3. Волков В. А., Вонский Е. В., Кузнецова Г. И. Выдающиеся химики мира. ? М. : Высшая школа , 1991. ? С. 601. ? 656 с.
  4. Свойства 234 U на сайте IAEA (International Atomic Energy Agency)   (недоступная ссылка)
  5. 1 2 S. P. Tretyakova, Yu. S. Zamyatnin, V. N. Kovantsev, Yu. S. Korotkin, V. L. Mikheev and G. A. Timofeev. Observation of nucleon clusters in the spontaneous decay of 234 U   (англ.)  // Zeitschrift fur Physik A [англ.] Atomic Nuclei : journal. ? 1987. ? Vol. 333 , no. 4 . ? P. 349?353 . ? doi : 10.1007/BF01299687 .   (недоступная ссылка)
  6. Чердынцев В. В., Чалов П. И. Естественное разделение 234U и 238U // Открытия в СССР (сборник кратких описаний открытий, внесенных в Государственный реестр СССР). М.: ЦНИИПИ. 1977.
  7. Osmond J.K., Gowart J.B. The theory and uses natural uranium isotopic Variations in hydrology // Atomic Energy Review, 1976. V. 144. P. 621?679.
  8. Чалов П. И., Тузова Т. В., Тихонов А. И. и др. Неравновесный уран как индикатор при изучении процессов формирования и циркуляции подземных вод. // Геохимия. 1979. № 10. С.1499-1507.

Литература

[ править | править код ]