Меню Главная Случайная статья Настройки Торий-232 Материал из https://ru.wikipedia.org Торий-232 — природный радиоактивный нуклид химического элемента тория с атомным номером 90 и массовым числом 232. Изотопная распространённость тория-232 составляет практически 100 %[2]. Является наиболее долгоживущим изотопом тория (232Th альфа-радиоактивен с периодом полураспада 1,4051010 лет (14,05 млрд лет), что в три раза превышает возраст Земли и чуть больше нынешнего возраста Вселенной (13,80 млрд лет). Родоначальник радиоактивного семейства тория. Этот радиоактивный ряд заканчивается образованием стабильного нуклида свинец-208. Остальная часть ряда короткоживущая; наибольший период полураспада в 5,75 года у радия-228 и 1,91 года у тория-228, а у всех остальных периоды полураспада в общей сложности составляют менее 5 дней[3]. Активность одного грамма этого нуклида составляет 4070 Бк. Содержание 1 Образование и распад 2 Применение 3 См. также 4 Комментарии 5 Примечания 6 Ссылки Образование и распад Торий-232 образуется в результате следующих распадов: -распад нуклида 232Ac (период полураспада составляет 119(5) c, энергия бета-перехода 3,7(1) МэВ[2]): ${\displaystyle \mathrm {^{232}_{\ 89}Ac} \rightarrow \mathrm {^{232}_{\ 90}Th} +e^{-}+{\bar {\nu }}_{e};}$ электронный захват, осуществляемый нуклидом 232Pa (период полураспада составляет 1,31(2) суток, полная энергия бета-перехода 495(8) кэВ[2]): ${\displaystyle \mathrm {^{232}_{\ 91}Pa} +e^{-}\rightarrow \mathrm {^{232}_{\ 90}Th} +{\bar {\nu }}_{e};}$ (при этом распад 232 91Pa осуществляется только на первый возбуждённый уровень 232 90Th с энергией 49,369(9) кэВ, спином 2 и чётностью +1; этот уровень с периодом полураспада 345(15) пс распадается в основное состояние тория-232, испуская одиночный гамма-квант[4]. Вероятность распада протактиния-232 в торий-232 составляет только 0,003(1) процента); -распад нуклида 236U (период полураспада составляет 2,342(3)107 лет[2]): ${\displaystyle \mathrm {^{236}_{\ 92}U} \rightarrow \mathrm {^{232}_{\ 90}Th} +\mathrm {^{4}_{2}He} }$ (при этом переход с вероятностью 73,8% осуществляется на основной уровень (0+) тория-232, с вероятностью 25,9% на первый возбуждённый уровень (2+, 49,369(9) кэВ) и с вероятностью 0,26% на второй возбуждённый уровень (4+, 162,12(2) кэВ); эти возбуждённые уровни каскадно распадаются на основной уровень с излучением соответственно одного и двух гамма-квантов). Распад тория-232 происходит по следующим направлениям: -распад в 228Ra (вероятность 100 %[2], энергия распада 4081,6(14) кэВ[1]): ${\displaystyle \mathrm {^{232}_{\ 90}Th} \rightarrow \mathrm {^{228}_{\ 88}Ra} +\mathrm {^{4}_{2}He} ;}$ энергия испускаемых -частиц 4012,3 кэВ (в 78,2 % случаев) и 3947,2 кэВ (в 21,7 % случаев)[5]. Спонтанное деление (вероятность 11(3)1010 %)[2]; Кластерный распад с образованием нуклидов 24Ne и 26Ne (вероятность распада менее 2,781010 %)[2]: ${\displaystyle \mathrm {^{232}_{\ 90}Th} \rightarrow \mathrm {^{208}_{\ 80}Hg} +\mathrm {^{24}_{10}Ne} ;}$ ${\displaystyle \mathrm {^{232}_{\ 90}Th} \rightarrow \mathrm {^{206}_{\ 80}Hg} +\mathrm {^{26}_{10}Ne} ;}$ Двойной -распад (теоретически предсказан, однако экспериментально пока не наблюдался ввиду крайне малой вероятности; энергия распада 837,6(22) кэВ[1]) ${\displaystyle \mathrm {^{232}_{\ 90}Th} \rightarrow \mathrm {^{232}_{\ 92}U} +2e^{-}+2{\bar {\nu }}_{e}.}$ Применение 232Th является ядерным топливным сырьём, которое при поглощении нейтронов превращается в уран-233, который в свою очередь является основой уран-ториевого топливного цикла[6]. Превращение происходит по следующей цепочке: ${\displaystyle \mathrm {^{1}_{0}n} +\mathrm {^{232}_{\ 90}Th} \rightarrow \mathrm {^{233}_{\ 90}Th} {\xrightarrow[{22,3\ \mathrm {min} }]{\beta ^{-}\ 1,243\ \mathrm {MeV} }}\mathrm {^{233}_{\ 91}Pa} {\xrightarrow[{26,967\ \mathrm {d} }]{\beta ^{-}\ 0,5701\ \mathrm {MeV} }}\mathrm {^{233}_{\ 92}U} .}$ Сечение излучательного захвата теплового нейтрона ядром тория-232 составляет 7,37(6) барн. В отличие от, например, урана-235, ядро тория не делится при захвате теплового нейтрона: сечение такого процесса составляет, согласно измерениям, менее 2,5 микробарна[2]. В виде препарата торотраста суспензия диоксида тория использовалась в качестве контрастного вещества в ранней рентгенодиагностике. В настоящее время препараты тория-232 классифицируются как канцерогенные[7]. Радиоактивный распад избыточной активности дочерних радионуклидов 230Тh и 231Pa над материнскими изотопами урана в колонке осадочной толщи используется для установления возраста донных осадков. В уран-ториевом методе ядерной геохронологии мерой возраста образца является значение отношения 230Th/234U[8]. В дополнение к уран-свинцовому методу используют распад тория-232 (уран-торий-свинцовый метод): 232Th 208Pb с периодом полураспада 14,0 млрд лет[комм. 1][9][10] (ряд тория). Торий используется как легирующая добавка (0,8—1,0%) при изготовлении вольфрамовых электродов для сварки, электродов ксеноновых дуговых ламп[11][12][13]. Двуокись тория используется для изготовления калильных сеток ввиду тугоплавкости (3350 К), низкой летучести и химической пассивности по отношению к воздуху. См. также Ториевая ядерная программа Ториевый топливный цикл Комментарии В геохронологии принято значение 14,01 ± 0,07 млрд лет, а в ядерной физике — 14,05 ± 0,06 млрд лет. Примечания 1 2 3 4 5 6 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. — . 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 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. — . Rutherford Appleton Laboratory. Th-232 Decay Chain (англ.). Дата обращения: 4 марта 2010. Архивировано из оригинала 19 апреля 2012 года.  (Дата обращения: 4 марта 2010) Lorenz A. Decay Data of the Transactinium Nuclides. IAEA Tech. Rept. Ser., No. 261 (1986). Свойства 232Th (недоступная ссылка) на сайте МАГАТЭ. World Nuclear Association. Thorium (англ.). Дата обращения: 4 марта 2010. Архивировано 19 апреля 2012 года.  (Дата обращения: 4 марта 2010) Redistribution of thorotrast into a liver allograft several years following transplantation: a case report (англ.) // Nature : journal. — 2004. — Vol. 17. — P. 117—120.  (Дата обращения: 4 марта 2010) Кузнецов В. Ю., Арсланов X. А., Козлов В. Б., Максимов Ф. Е., Савельева Л. А., Чернов С. Б., Баранова Н. Г. Перспективы применения уран-ториевого метода неравновесной геохронологии для датирования межледниковых континентальных отложений Архивная копия от 26 января 2021 на Wayback Machine // Вестник Санкт-Петербургского университета, № 2 / 2003 Согласно постоянным распада из Davis W. J., Villeneuve M. E. Evaluation of the 232Th Decay Constant by Empirical Cross-Calibration of 208Pb/232Th and 207Pb/235U Systematics in Monazites (англ.) // Eleventh Annual V. M. Goldschmidt Conference, May 20-24, 2001, Hot Springs, Virginia, abstract no.3838 : journal. — 2001. — . Архивировано 19 февраля 2017 года. Steiger R. H., Jger E. Subcommission on geochronology: Convention on the use of decay constants in geo- and cosmochronology (англ.) // Earth and Planetary Science Letters[англ.] : journal. — 1977. — Vol. 36, no. 3. — P. 359—362. — doi:10.1016/0012-821X(77)90060-7. — . Архивировано 19 февраля 2017 года. Автоматическая сварка, Том 15, 1962. С. 664. Торий в ядерной энергетике // С. Алексеев, В. Зайцев. 2017 г. Радиотехника и электроника, Том 4, Выпуски 1-6, 1959 г. Ссылки Радиоактивные вольфрам-ториевые электроды. Торий-232 (видео)