Уран-232 () — радіоактивний нуклід хімічного елемента урану з атомним номером 92 і масовим числом 232. Завдяки довгому ланцюгу розпаду і більшому, ніж у більшості інших ізотопів, питомому енерговиділенню, уран-232 є перспективним нуклідом для застосування в радіоізотопних джерелах енергії.
Активність одного грама цього нукліда становить приблизно 827,38 ГБК.
Утворення і розпад Уран-232 утворюється в результаті наступних розпадів: β+-розпад нукліда (період напіврозпаду становить 14,7(3)The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties хв.):
β−-розпад нукліда (період напіврозпаду становить 1,31(2) діб):
α-розпад нукліда (період напіврозпаду становить 2,858(8) року):
Розпад урану-232 відбувається за такими напрямами: α-розпад в (ймовірність 100 %, енергія розпаду 5 413,63(9) кеВThe AME2003 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs, and references.):
енергія випускаємих α-частинок 5 263,36 кеВ (в 31,55 % випадків) и 5 320,12 кеВ (в 68,15 % випадків)Властивості232U на сайті IAEA (International Atomic Energy Agency). Спонтанний поділ (ймовірність менше 1 %); Кластерний розпад з утворенням нукліда (ймовірність розпаду менше 5 %):
Кластерний розпад з утворенням нукліда (ймовірність розпаду 8,9(7) %):
Отримання Уран-232 утворюється як побічний продукт при напрацюванні урану-233 шляхом бомбардування нейтронами торію-232. Поряд з реакцією утворення урану-233, в торієвому паливі, що опромінюється відбуваються такі побічні реакції:
З огляду на те, що ефективний перетин реакцій (n, 2n) для теплових нейтронів мал, вихід урану-232 залежить від наявності значної кількості швидких нейтронів (з енергією не менше 6 МеВ).
Якщо в торієвому паливі присутній в значних кількостях нуклід торій-230, то утворення урану-232 доповнюється наступною реакцією, що йде з тепловими нейтронами:
Так як наявність урану-232 в опроміненому паливі ускладнює безпеку роботи з ним (див. розділ «Застосування»), для зниження утворення урану-232 необхідно використовувати торієве паливо з мінімальною концентрацією торію-230 .
Застосування Уран-232 є родоначальником довгого ланцюжка розпаду, в який входять нукліди-випромінювачі жорстких гамма-квантів : (α; 68,9 року) (α; 1,9 року) (α; 3,6 доби; випускає γ-квант 0,24 МеВ в 4,10% випадків розпаду) (α; 56 с; γ 0,55 МеВ, 0,114%) (α; 0,15 с) (β-; 10,64 години) (α; 61 с; γ 0,73 МеВ, 6,67%; γ 1,62 МеВ, 1,47%) (β-; 3 хв; γ 2,6 МеВ, 99,16%; γ 0,58 МеВ, 84,5%) (стабільний)
Швидка послідовність розпадів, що починаються з радію-224, супроводжується значною кількістю гамма-випромінювання, при цьому близько 85% всієї енергії гамма-випромінювання утворюється при розпаді талію-208, що випромінює переважно гамма-кванти з енергією 2,6 МеВ . Дана особливість призводить до того, що наявність урану-232 як домішки до урану-233 є вкрай небажаним, утруднюючи безпеку роботи з ним.
З іншого боку, високе питоме енерговиділення робить цей нуклід надзвичайно перспективним для використання в радіоізотопних джерелах енергії.
Див. також Ізотопи урану
Примітки