Уран-238

Уран-238 (англ. uranium-238), історична назва ура́н оди́н (лат. Uranium I, позначається символом UI) — радіоактивний нуклід хімічного елементу урану.

Загальна характеристика

Хімічний елемент урану з атомним номером 92 і масовим числом 238. Ізотопна поширеність урану-238 в природі становить 99,2745 (106) %[1]. Є родоначальником радіоактивного сімейства 4n+2, званого рядом радію.

Можливо вважати, що уран-238 — є найпоширенішим і найстабільнішим ізотопом, який можливо виявити у природі та одним з найважчих відомих природних хімічних елементів. Але він дещо легший в порівнянні з природним хімічним елементом плутонієм-244 або оганесоном, який був створений в лабораторних умовах.

Атомна маса ізотопу урану-238 вказана в його назві та становить 238, тобто вона показує суму протонів і нейтронів в ядрі його атомів. Як відомо, в ядрі атома урану-238 є 92 протони та 146 нейтронів[2].

Активність одного грама цього нукліду становить приблизно 12,5 кБк.

Утворення і розпад

Зразок урану-238

Уран-238 утворюється в результаті наступних розпадів:

  • β−-розпад нукліду 238Pa (період напіврозпаду становить 2,27(9)[1] хв.):
  91 238 P a →   92 238 U + e − + ν ¯ e ; {\displaystyle \mathrm {^{238}_{\ 91}Pa} \rightarrow \mathrm {^{238}_{\ 92}U} +e^{-}+{\bar {\nu }}_{e};}
  • α-розпад нукліду 242Pu (період напіврозпаду становить 3,75(2)× 105[1] років):
  94 242 P u →   92 238 U + 2 4 H e {\displaystyle \mathrm {^{242}_{\ 94}Pu} \rightarrow \mathrm {^{238}_{\ 92}U} +\mathrm {^{4}_{2}He} } .

Розпад урану-238 відбувається за такими напрямами:

  • α-розпад в 234Th (ймовірність 100 % [1], енергія розпаду 4 269,7(29) кеВ [3]):
  92 238 U →   90 234 T h + 2 4 H e ; {\displaystyle \mathrm {^{238}_{\ 92}U} \rightarrow \mathrm {^{234}_{\ 90}Th} +\mathrm {^{4}_{2}He} ;}

енергія α-частинок, що випускаються 4 151 кеВ (у 21% випадків) і 4 198 кеВ (у 79% випадків)[4].

  • Спонтанний поділ (імовірність 5,45(7)× 10−5 %)[1];
  • Подвійний β−-розпад у 238Pu (ймовірність 2,2(7)× 10−10 %[1], енергія розпаду 1 144,2(12) кеВ[3])
  92 238 U →   94 238 P u + 2 e − + 2 ν ¯ e . {\displaystyle \mathrm {^{238}_{\ 92}U} \rightarrow \mathrm {^{238}_{\ 94}Pu} +2e^{-}+2{\bar {\nu }}_{e}.}

Ізомери

Відомий єдиний ізомер238Um з наступними характеристиками[1]:

Розпад ізомерного стану здійснюється шляхом:

Див. також

  • п
  • о
  • р
  • 232U
  • 233U
  • 234U
  • 235U
  • 236U
  • 238U

Примітки

  1. ↑ а б в г д е ж и к G. Audi, O. Bersillon, J. Blachot and A. H. Wapstra (2003). «The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties». Nuclear Physics A 729: 3–128. DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001
  2. ↑ Який насправді найважчий хімічний елемент у Всесвіті: все не так просто. 23.05.2023, 23:45
  3. ↑ а б G. Audi, A.H. Wapstra, and C. Thibault (2003). «The AME2003 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs, and references.». Nuclear Physics A 729: 337—676. DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003
  4. ↑ Властивості 238U на сайті IAEA (International Atomic Energy Agency)[недоступне посилання з травня 2019]