Уран-232 - Образование и распад

Химия - Уран-232 - Образование и распад

06 августа 2011

Оглавление:
1. Уран-232
2. Образование и распад
3. Применение

Уран-232 образуется в результате следующих распадов:

β-распад нуклида Np мин):

$\mathrm{^{232}_{93}Np}\rightarrow\mathrm{~^{232}_{92}U} + e^+ + {\nu}_e;$

β-распад нуклида Pa суток):

$\mathrm{^{234}_{91}Pa} \rightarrow \mathrm{^{234}_{92}U} + e^- + \bar{\nu}_e;$

α-распад нуклида Pu года):

$\mathrm{^{236}_{94}Pu} \rightarrow \mathrm{^{232}_{92}U} + \mathrm{^{4}_{2}He}.$

Распад урана-232 происходит по следующим направлениям:

α-распад в Th кэВ):

$\mathrm{^{232}_{92}U} \rightarrow \mathrm{^{228}_{90}Th} + \mathrm{^{4}_{2}He};$

энергия испускаемых α-частиц 5 263,36 кэВ и 5 320,12 кэВ.

Спонтанное деление;
Кластерный распад с образованием нуклида Mg:

$\mathrm{^{232}_{92}U} \rightarrow \mathrm{^{204}_{80}Hg} + \mathrm{^{28}_{12}Mg};$

Кластерный распад с образованием нуклида Ne×10 %):

$\mathrm{^{232}_{92}U} \rightarrow \mathrm{^{208}_{82}Pb} + \mathrm{^{24}_{10}Ne}.$

Получение

Уран-232 образуется в качестве побочного продукта при наработке урана-233 путём бомбардировки нейтронами тория-232. Наряду с реакцией образования урана-233, в облучаемом ториевом топливе происходят следующие побочные реакции:

$\mathrm{^{232}_{90}Th} \rightarrow \mathrm{^{233}_{90}Th} \xrightarrow{\beta^-\ 1,243\ MeV} \mathrm{^{233}_{91}Pa} \xrightarrow{\beta^-\ 0,5701\ MeV} \mathrm{^{233}_{92}U} \rightarrow \mathrm{^{232}_{92}U};$

$\mathrm{^{232}_{90}Th} \rightarrow \mathrm{^{233}_{90}Th} \xrightarrow{\beta^-\ 1,243\ MeV} \mathrm{^{233}_{91}Pa} \rightarrow \mathrm{^{232}_{91}Pa} \xrightarrow{\beta^-\ 1,337\ MeV} \mathrm{^{232}_{92}U};$

$\mathrm{^{232}_{90}Th} \rightarrow \mathrm{^{231}_{90}Th} \xrightarrow{\beta^-\ 0,3916\ MeV} \mathrm{^{231}_{91}Pa} \rightarrow \mathrm{^{232}_{91}Pa} \xrightarrow{\beta^-\ 1,337\ MeV} \mathrm{^{232}_{92}U}.$

Ввиду того, что эффективное сечение реакций для тепловых нейтронов мало, выход урана-232 зависит от наличия значительного количества быстрых нейтронов.

Если в ториевом топливе присутствует в значительных количествах нуклид торий-230, то образование урана-232 дополняется следующей реакцией, идущей с тепловыми нейтронами:

$\mathrm{^{230}_{90}Th} + ^{1}_{0}n \rightarrow \mathrm{^{231}_{90}Th} \xrightarrow{\beta^-\ 0,3916\ MeV} \mathrm{^{231}_{91}Pa} \rightarrow \mathrm{^{232}_{91}Pa} \xrightarrow{\beta^-\ 1,337\ MeV} \mathrm{^{232}_{92}U}.$

Так как наличие урана-232 в облученном топливе затрудняет безопасность работы с ним, для снижения образования урана-232 необходимо использовать ториевое топливо с минимальной концентрацией тория-230.

<<< Изотопы урана

Уран-233 >>>

Химики
Бытовая химия
Химические вещества
Химические законы и уравнения
История химии
Лабораторная техника

Химическое машиностроение
Награды в области химических наук
Химическая номенклатура
Химическое образование
Химические общества
Химическая промышленность

Разделы химии
Химические реакции
Химические свойства
Химическая связь
Химические системы
Химические теории