Торій-232

Торій-232

Зразок металевого природного торію
(ізотопний вміст торію-232 - 100%)

Загальні відомості
Назва, символ Торій-232,232Th
Нейтронів 142
Протонів 90
Властивості ізотопу
Природна концентрація 100%[1]
Період напіврозпаду 1,405(6)× 1010[1] років
Батьківські ізотопи 232Ac (β−)


232Pa (β+)
236U (α)

Продукти розпаду 228Ra
Атомна маса 232,0380553(21)[2] а.о.м
Спін 0+[1]
Дефект маси 35 448,3(20)[2] кеВ
Канал розпаду Енергія розпаду
α-розпад 4,0816(14)[2] МеВ
SF
24Ne, 26Ne
ββ 0,8376(22) МеВ

Торій-232 — природний радіоактивний нуклід хімічного елемента торію з масовим числом 232. Ізотопна поширеність торію-232 складає практично 100 %[1]. Найбільш довгоживучий ізотопом торію (232Th альфа-радіоактивний з періодом напіврозпаду 1,405×1010 років, що в три рази перевищує вік Землі і порівнянний з віком Всесвіту). Родоначальник радіоактивного сімейства торію. Цей радіоактивний ряд закінчується утворенням стабільного нукліду свинцю-208. Решта ряду є короткоживучими; найбільший період напіврозпаду в 5,75 років у радію-228 і 1,91 років у торію-228, а у всіх інших періоди напіврозпаду в цілому складають менше 5 днів[3].

Активність одного граму цього нукліду складає 4070 Бк.

Разом з іншими природними ізотопами торію, торій-232 з'являється в мізерних кількостях в результаті розпаду ізотопів урану.

Утворення і розпад

Торій-232 утворюється в результаті наступних розпадів:

  • β−-розпад нукліду 232Ac (період напіврозпаду складає 119(5)[1] c):
  89 232 A c →   90 232 T h + e − + ν ¯ e ; {\displaystyle \mathrm {^{232}_{\ 89}Ac} \rightarrow \mathrm {^{232}_{\ 90}Th} +e^{-}+{\bar {\nu }}_{e};}
  • K-захоплення, здійснюване нуклідом 232Pa (період напіврозпаду складає 1,31(2)[1] дня):
  91 232 P a + e − →   90 232 T h + ν ¯ e ; {\displaystyle \mathrm {^{232}_{\ 91}Pa} +e^{-}\rightarrow \mathrm {^{232}_{\ 90}Th} +{\bar {\nu }}_{e};}
  • α-розпад нукліду 236U (період напіврозпаду складає 2,342(3)×107[1] років):
  92 236 U →   90 232 T h + 2 4 H e . {\displaystyle \mathrm {^{236}_{\ 92}U} \rightarrow \mathrm {^{232}_{\ 90}Th} +\mathrm {^{4}_{2}He} .}

Розпад торію-232 відбувається в наступних напрямках:

  • α-розпад в 228Ra (ймовірність 100%[1], енергія розпаду 4 081,6(14) кеВ[2]):
  90 232 T h →   88 228 R a + 2 4 H e ; {\displaystyle \mathrm {^{232}_{\ 90}Th} \rightarrow \mathrm {^{228}_{\ 88}Ra} +\mathrm {^{4}_{2}He} ;}
енергія випромінюваних α-частинок 3 947,2 кеВ (в 21,7 % випадків) і 4 012,3 кеВ (в 78,2 % випадків)[4].
  90 232 T h →   80 208 H g + 10 24 N e ; {\displaystyle \mathrm {^{232}_{\ 90}Th} \rightarrow \mathrm {^{208}_{\ 80}Hg} +\mathrm {^{24}_{10}Ne} ;}
  90 232 T h →   80 206 H g + 10 26 N e ; {\displaystyle \mathrm {^{232}_{\ 90}Th} \rightarrow \mathrm {^{206}_{\ 80}Hg} +\mathrm {^{26}_{10}Ne} ;}
  • Подвійний β−-розпад (з надзвичайно малою ймовірністю, енергія розпаду 837,6(22) кеВ[2])
  90 232 T h →   92 232 U + 2 e − + 2 ν ¯ e . {\displaystyle \mathrm {^{232}_{\ 90}Th} \rightarrow \mathrm {^{232}_{\ 92}U} +2e^{-}+2{\bar {\nu }}_{e}.}

Застосування

Перетворення відбувається за наступним ланцюжком:

0 1 n +   90 232 T h →   90 233 T h → 22 , 3   m i n β −   1 , 243   M e V   91 233 P a → 26 , 967   d β −   0 , 5701   M e V   92 233 U . {\displaystyle \mathrm {^{1}_{0}n} +\mathrm {^{232}_{\ 90}Th} \rightarrow \mathrm {^{233}_{\ 90}Th} {\xrightarrow[{22,3\ min}]{\beta ^{-}\ 1,243\ MeV}}\mathrm {^{233}_{\ 91}Pa} {\xrightarrow[{26,967\ d}]{\beta ^{-}\ 0,5701\ MeV}}\mathrm {^{233}_{\ 92}U} .}

Див. також

Примітки

  1. ↑ а б в г д е ж и к л Audi G., Bersillon O., Blachot J., Wapstra A. H. The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties // Nuclear Physics A. — 2003. — Vol. 729. — P. 3–128. — Bibcode:2003NuPhA.729....3A. — DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001.(англ.)
  2. ↑ а б в г д Audi G., Wapstra A. H., Thibault C. The AME2003 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs, and references. // Nuclear Physics A. — 2003. — Vol. 729. — P. 337—676. — Bibcode:2003NuPhA.729..337A. — DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003.(англ.)
  3. ↑ Rutherford Appleton Laboratory. Th-232 Decay Chain. Архів оригіналу за 19 квітня 2012. Процитовано 23 серпня 2015. (англ.) (Перевірено 4 березня 2010)
  4. ↑ Властивості 232Th на сайті IAEA (International Atomic Energy Agency)[недоступне посилання з липня 2019]
  5. ↑ World Nuclear Association. Thorium. Архів оригіналу за 19 квітня 2012. Процитовано 23 серпня 2015. (англ.) (Перевірено 4 березня 2010)
  6. ↑ Redistribution of thorotrast into a liver allograft several years following transplantation: a case report. Nature. 17: 117—120. 2004. (англ.) (Перевірено 4 березня 2010)