Уран-238

Уран-238 (англ. uranium-238), історична назва ура́н оди́н (лат. Uranium I, позначається символом U_I) — 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.):

\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):

\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]):

\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])

\mathrm {^{238}_{\ 92}U} \rightarrow \mathrm {^{238}_{\ 94}Pu} +2e^{-}+2{\bar {\nu }}_{e}.

Ізомери

Відомий єдиний ізомер²³⁸U^m з наступними характеристиками^[1]:

Надлишок маси: 49 866,8(20) кеВ
Енергія збудження: 2 557,9(5) кеВ
Період напіврозпаду: 280(6) нс
Спін і парність ядра: ⁺

Розпад ізомерного стану здійснюється шляхом:

ізомерного переходу в основний стан;
спонтанного ділення (ймовірність 2,6 (4) %)^[1];
α-розпаду (ймовірність менше 0,5 %)^[1].

Див. також

Примітки

↑ ^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
↑ Який насправді найважчий хімічний елемент у Всесвіті: все не так просто. 23.05.2023, 23:45
↑ ^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
↑ Властивості ²³⁸U на сайті IAEA (International Atomic Energy Agency)^{[недоступне посилання з травня 2019]}

[Nubase2003-1] 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

[AME2003-3] 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]}

[1]

[2]

[3]

[4]