fbpx
维基百科

鈾的同位素

一月 25, 2023

鈾是一個天然放射性元素，沒有任何穩定的同位素，但是有兩個同位素擁有非常長的半衰期，分別是鈾-235和鈾-238，其與衰變產物鈾-234分布在地殼中，其數量也不少。存於自然界的鈾其相對原子質量為238.02891(3)。

主要的鈾同位素
同位素 衰變
丰度 半衰期 (t1/2) 類型 產物
232U syn 68.9 年 SF –
α 228Th（英语：thorium-228）
233U 痕量 1.592×105 年 SF[1] –
α 229Th（英语：thorium-229）
234U 0.005% 2.455×105 年 SF –
α 230Th
235U 0.720% 7.04×108 年 SF –
α 231Th（英语：thorium-231）
236U（英语：uranium-236） trace 2.342×107 年 SF –
α 232Th
238U 99.274% 4.468×109 年 α 234Th
SF –
β−β− 238Pu
標準原子質量（英语：Standard atomic weight） (Ar, 標準)
  • 238.02891(3)[2]
←Pa（91） Np（93）→

鈾-215與鈾-216

鈾-215與鈾-216都是鈾放射性同位素，是日本理化學研究所的團隊在2014年嘗試合成重元素鈽的同位素時所發現的新的鈾同位素。

2014年日本理研在應合成鈽-220，然後發現鈾-216是鈽-220的衰變產物，接著理研究開始研究鈾-216，並且嘗試利用氪撞擊鋇靶合成鈾-216，反應方程式如下：

 

然後又發現了鈾-215。

 


 

鈾-215的半衰期約為2.24毫秒、鈾-216的半衰期較長，約為4.3毫秒，兩者都會通過α衰變衰變成釷。

鈾-232

鈾的同位素，232U
基本
符號232U
名稱鈾的同位素、U-232、U-232
原子序92
中子數140
核素数据
半衰期68.9 年
母同位素236Pu (α)
232Np (β+)
232Pa
衰变产物228Th
鈾的同位素
完整核素表

鈾-232（232
92U
140、232
U
、U-232）是鈾的一種同位素，具有68年10個月又24天的半衰期，是釷循環（英语：Thorium fuel cycle）的副產物。由於鈾-232可以製成使用鈾-233裂變的核武器，而且鈾-232的衰變產物會放出強烈的γ輻射，也使得鈾-233的污染十分難以處理，因此它已被列為核武器擴散的管制物品。

透過釷-232照射中子而合成的鈾-233必會有少量的鈾232雜質，因為鈾-233與鏷-233本身會有(n,2n)的寄生反應：

232Th (n,γ) 233Th (β−) 233Pa (β−) 233U (n,2n) 232U
232Th (n,γ) 233Th (β−) 233Pa (n,2n) 232Pa (β−) 232U

鈾-232的衰變鏈會迅速產生強烈的伽瑪射線，可以做為伽瑪射線源：

232U (α衰變, 68.9 年)
228Th (α衰變, 1.9 年)
224Ra (α衰變, 3.6 天 , 0.24 MeV) (到了這個同位素後，衰變鏈與232Th相同)
220Rn (α衰變, 55 秒, 0.54 MeV)
216Po (α衰變, 0.15 秒)
212Pb (β−衰變, 10.64 小時)
212Bi (α衰變, 61 分鐘, 0.78 MeV)
208Tl (β−衰變, 3 分鐘, 2.6 MeV) (分支比例35.94%)
208Pb (稳定)

因此人工處理時若只用處理鈽用的遮光手套箱的話十分危險

圖表

符號 歷史
名稱 		Z（
p
 ） 		N（
n
 ） 		同位素質量（u） 半衰期 衰變
方式[3]

[n 1]

 衰變
產物[n 2]		 原子核
自旋 		相對豐度
（莫耳分率） 		相對豐度
（莫耳分率）
激發能量
214
U
[4]		 92 122 0.52 毫秒[4]:3 α 210Th
215
U
[5]		 92 123 2.24 毫秒 α 211Th 5/2−#
216
U
[5][6]		 92 124 4.3 毫秒 α 212Th 0+
217
U
 		92 125 217.02437(9) 26(14) 毫秒
[16(+21−6) 毫秒] 		α 213Th 1/2−#
218
U
 		92 126 218.02354(3) 6(5) 毫秒 α 214Th 0+
219
U
 		92 127 219.02492(6) 55(25) 微秒
[42(+34−13) 微秒] 		α 215Th 9/2+#
220
U
 		92 128 220.02472(22)# 60# 奈秒 α 216Th 0+
β+ （不常見） 220Pa
221
U
 		92 129 221.02640(11)# 700# 奈秒 α 217Th 9/2+#
β+ （不常見） 221Pa
222
U
 		92 130 222.02609(11)# 1.4(7) 微秒
[1.0(+10−4) 微秒] 		α 218Th 0+
β+ (10−6%) 222Pa
223
U
 		92 131 223.02774(8) 21(8) 微秒
[18(+10−5) 微秒] 		α 219Th 7/2+#
224
U
 		92 132 224.027605(27) 940(270) 微秒 α 220Th 0+
225
U
 		92 133 225.02939# 61(4) 毫秒 α 221Th (5/2+)#
226U 92 134 226.029339(14) 269(6) 毫秒 α 222Th 0+
227U 92 135 227.031156(18) 1.1(1) 分鐘 α 223Th (3/2+)
β+ (.001%) 227Pa
228U 92 136 228.031374(16) 9.1(2) 分鐘 α (95%) 224Th 0+
ε (5%) 228Pa
229U 92 137 229.033506(6) 58(3) 分鐘 β+ (80%) 229Pa (3/2+)
α (20%) 225Th
230U 92 138 230.033940(5) 20.8 日 α 226Th 0+
SF (1.4×10−10%) （不確定）
β+β+ （不常見） 230Th
231U 92 139 231.036294(3) 4.2(1) 日 ε 231Pa (5/2)(+#)
α (.004%) 227Th
232
U
 		92 140 232.0371562(24) 68.9(4) 年 α 228Th 0+
CD（英语：Cluster decay） (8.9×10−10%) 208Pb
24Ne
CD（英语：Cluster decay） (5×10−12%) 204Hg
28Mg
SF (10−12%) （不確定）
233
U
 		92 141 233.0396352(29) 1.592(2)×105 年 α 229Th 5/2+
SF (6×10−9%) （不確定）
CD（英语：Cluster decay） (7.2×10−11%) 209Pb
24Ne
CD（英语：Cluster decay） (1.3×10−13%) 205Hg
28Mg
234
U
[n 3][n 4]		 Uranium II 92 142 234.0409521(20) 2.455(6)×105 年 α 230Th 0+ [0.000054(5)][n 5] 0.000050–
0.000059
SF (1.73×10−9%) （不確定）
CD（英语：Cluster decay） (1.4×10−11%) 206Hg
28Mg
CD（英语：Cluster decay） (9×10−12%) 184Hf
26Ne
24Ne
234mU 1421.32(10) keV 33.5(20) 毫秒 6−
235
U
[n 6][n 7][n 8]		 Actin Uranium
Actino-Uranium 		92 143 235.0439299(20) 7.04(1)×108 年 α 231Th 7/2− [0.007204(6)] 0.007198–
0.007207
SF (7×10−9%) （不確定）
CD（英语：Cluster decay） (8×10−10%) 186Hf
25Ne
24Ne
235mU 0.0765(4) keV ~26 分鐘 IT 235U 1/2+
236
U
（英语：Uranium-236） 		92 144 236.045568(2) 2.342(3)×107 年 α 232Th 0+ <10-11
SF (9.6×10−8%) （不確定）
236m1U 1052.89(19) keV 100(4) 奈秒 (4)−
236m2U 2750(10) keV 120(2) 奈秒 (0+)
237U 92 145 237.0487302(20) 6.75(1) 日 β− 237Np 1/2+
238U[n 4][n 6][n 7] Uranium I 92 146 238.0507882(20) 4.468(3)×109 年 α 234Th 0+ [0.992742(10)] 0.992739–
0.992752
SF (5.45×10−5%) （不確定）
β−β− (2.19×10−10%) 238Pu
238mU 2557.9(5) keV 280(6) 奈秒 0+
239U 92 147 239.0542933(21) 23.45(2) 分鐘 β− 239Np 5/2+
239m1U 20(20)# keV >250 奈秒 (5/2+)
239m2U 133.7990(10) keV 780(40) 奈秒 1/2+
240U 92 148 240.056592(6) 14.1(1) 小時 β− 240Np 0+
α (10−10%) 236Th
241U 92 149 241.06033(32)# 5# 分鐘 β− 241Np 7/2+#
242U 92 150 242.06293(22)# 16.8(5) 分鐘 β− 242Np 0+

備註：畫上#號的數據代表沒有經過實驗的證明，只是理論推測而已，而用括號括起來的代表數據不確定性。


註釋

  1. ^ 各縮寫分別代表：
    CD（英语：Cluster decay）: 集团衰变（英语：Cluster decay）
    ε: 電子捕獲
    IT: 核異構轉變
    SF: 自發分裂
  2. ^ 穩定的衰變產物以粗體表示，接近穩定的衰變產物以粗斜體表示。 (通常代表半衰期長於宇宙年齡)
  3. ^ 可用於鈾-釷定年（英语：uranium-thorium dating）
  4. ^ 4.0 4.1 可用於鈾-鈾定年
  5. ^ 238U衰變的中等衰變產物
  6. ^ 6.0 6.1 原始（英语：Primordial nuclide）放射性核素
  7. ^ 7.0 7.1 可用於鈾-鉛定年
  8. ^ 在核反應堆中是十分重要的燃料

参考文獻

  1. ^ Magurno, B.A.; Pearlstein, S (编). Proceedings of the conference on nuclear data evaluation methods and procedures. BNL-NCS 51363, vol. II (PDF). Upton, NY (USA): Brookhaven National Lab. 1981: 835 ff [2014-08-06]. （原始内容 (PDF)于2021-03-08）. 
  2. ^ Meija, Juris; et al. Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report). Pure and Applied Chemistry. 2016, 88 (3): 265–91. doi:10.1515/pac-2015-0305. 
  3. ^ Universal Nuclide Chart . nucleonica. [2016-02-19]. （原始内容于2017-02-19）. 
  4. ^ 4.0 4.1 张志远, 杨华彬, 黄明辉; et al. New α-Emitting Isotope 214
    U
     and Abnormal Enhancement of α-Particle Clustering in Lightest Uranium Isotopes. Phys. Rev. Lett. (American Physical Society). 2021, 126 (15): 152502. doi:10.1103/PhysRevLett.126.152502.      已忽略未知参数|numpages= (帮助); 已忽略未知参数|month=（建议使用|date=） (帮助)
  5. ^ 5.0 5.1 "New Isotope Candidates, 215U and 216U" http://www.nishina.riken.jp/researcher/APR/APR047/pdf/xxii.pdf （页面存档备份，存于互联网档案馆）
  6. ^ "Observation of new neutron-deficient isotopes with Z ≥ 92 in multinucleon transfer reactions" http://inspirehep.net/record/1383747/files/scoap3-fulltext.pdf （页面存档备份，存于互联网档案馆）
  • Isotope masses from by G. Audi, A.H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon in Nuclear Physics A729 (2003).
  • Isotopic compositions and standard atomic masses from Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report) （页面存档备份，存于互联网档案馆）. Pure Appl. Chem. Vol. 75, No. 6, pp. 683-800, (2003) and Atomic Weights Revised (2005) （页面存档备份，存于互联网档案馆）.
  • Half-life, spin, and isomer data selected from these sources. Editing notes on this article's talk page.
    • Audi, Bersillon, Blachot, Wapstra. The Nubase2003 evaluation of nuclear and decay properties （页面存档备份，存于互联网档案馆）, Nuc. Phys. A 729, pp. 3-128 (2003).
    • National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory. Information extracted from the NuDat 2.1 database （页面存档备份，存于互联网档案馆） (retrieved Sept. 2005).
    • David R. Lide (ed.), Norman E. Holden in CRC Handbook of Chemistry and Physics, 85th Edition, online version. CRC Press. Boca Raton, Florida (2005). Section 11, Table of the Isotopes.

一月 25, 2023
鈾的同位素, 鈾是一個天然放射性元素, 沒有任何穩定的同位素, 但是有兩個同位素擁有非常長的半衰期, 分別是鈾, 235和鈾, 其與衰變產物鈾, 234分布在地殼中, 其數量也不少, 存於自然界的鈾其相對原子質量為238, 02891, 主要的鈾同位素同位素, 衰變丰度, 半衰期, 類型, 產物232u, 228th, 英语, thorium, 233u, 痕量, 229th, 英语, thorium, 234u, 230th235u, 231th, 英语, thorium, 236u, 英语, uranium, . 鈾是一個天然放射性元素 沒有任何穩定的同位素 但是有兩個同位素擁有非常長的半衰期 分別是鈾 235和鈾 238 其與衰變產物鈾 234分布在地殼中 其數量也不少 存於自然界的鈾其相對原子質量為238 02891 3 主要的鈾同位素同位素 衰變丰度 半衰期 t1 2 類型 產物232U syn 68 9 年 SF a 228Th 英语 thorium 228 233U 痕量 1 592 105 年 SF 1 a 229Th 英语 thorium 229 234U 0 005 2 455 105 年 SF a 230Th235U 0 720 7 04 108 年 SF a 231Th 英语 thorium 231 236U 英语 uranium 236 trace 2 342 107 年 SF a 232Th238U 99 274 4 468 109 年 a 234ThSF b b 238Pu標準原子質量 英语 Standard atomic weight Ar 標準 7002238028910000000 238 02891 3 2 Pa 91 Np 93 查看讨论编辑 目录 1 鈾 215與鈾 216 2 鈾 232 3 圖表 4 註釋 5 参考文獻鈾 215與鈾 216 编辑鈾 215與鈾 216都是鈾放射性同位素 是日本理化學研究所的團隊在2014年嘗試合成重元素鈽的同位素時所發現的新的鈾同位素 2014年日本理研在應合成鈽 220 然後發現鈾 216是鈽 220的衰變產物 接著理研究開始研究鈾 216 並且嘗試利用氪撞擊鋇靶合成鈾 216 反應方程式如下 36 82 K r 56 136 137 138 B a 92 216 U displaystyle 36 82 mathrm Kr 56 136 137 138 mathrm Ba to 92 216 mathrm U 然後又發現了鈾 215 36 82 K r 56 137 B a 92 216 U 3 0 1 n 0 19 0 16 0 44 n b displaystyle 36 82 mathrm Kr 56 137 mathrm Ba to 92 216 mathrm U 3 0 1 mathrm n qquad 0 19 0 16 0 44 mathrm nb 36 82 K r 56 136 B a 92 215 U 3 0 1 n 0 34 0 22 0 49 n b displaystyle 36 82 mathrm Kr 56 136 mathrm Ba to 92 215 mathrm U 3 0 1 mathrm n qquad 0 34 0 22 0 49 mathrm nb 鈾 215的半衰期約為2 24毫秒 鈾 216的半衰期較長 約為4 3毫秒 兩者都會通過a衰變衰變成釷 鈾 232 编辑鈾的同位素 232U基本符號232U名稱鈾的同位素 U 232 U 232原子序92中子數140核素数据半衰期68 9 年母同位素236Pu a 232Np b 232Pa衰变产物228Th鈾的同位素 完整核素表鈾 232 23292 U140 232 U U 232 是鈾的一種同位素 具有68年10個月又24天的半衰期 是釷循環 英语 Thorium fuel cycle 的副產物 由於鈾 232可以製成使用鈾 233裂變的核武器 而且鈾 232的衰變產物會放出強烈的g輻射 也使得鈾 233的污染十分難以處理 因此它已被列為核武器擴散的管制物品 透過釷 232照射中子而合成的鈾 233必會有少量的鈾232雜質 因為鈾 233與鏷 233本身會有 n 2n 的寄生反應 232Th n g 233Th b 233Pa b 233U n 2n 232U 232Th n g 233Th b 233Pa n 2n 232Pa b 232U鈾 232的衰變鏈會迅速產生強烈的伽瑪射線 可以做為伽瑪射線源 232U a衰變 68 9 年 228Th a衰變 1 9 年 224Ra a衰變 3 6 天 0 24 MeV 到了這個同位素後 衰變鏈與232Th相同 220Rn a衰變 55 秒 0 54 MeV 216Po a衰變 0 15 秒 212Pb b 衰變 10 64 小時 212Bi a衰變 61 分鐘 0 78 MeV 208Tl b 衰變 3 分鐘 2 6 MeV 分支比例35 94 208Pb 稳定 因此人工處理時若只用處理鈽用的遮光手套箱的話十分危險圖表 编辑符號 歷史名稱 Z p N n 同位素質量 u 半衰期 衰變方式 3 n 1 衰變產物 n 2 原子核自旋 相對豐度 莫耳分率 相對豐度 莫耳分率 激發能量214 U 4 92 122 0 52 毫秒 4 3 a 210Th215 U 5 92 123 2 24 毫秒 a 211Th 5 2 216 U 5 6 92 124 4 3 毫秒 a 212Th 0 217 U 92 125 217 02437 9 26 14 毫秒 16 21 6 毫秒 a 213Th 1 2 218 U 92 126 218 02354 3 6 5 毫秒 a 214Th 0 219 U 92 127 219 02492 6 55 25 微秒 42 34 13 微秒 a 215Th 9 2 220 U 92 128 220 02472 22 60 奈秒 a 216Th 0 b 不常見 220Pa221 U 92 129 221 02640 11 700 奈秒 a 217Th 9 2 b 不常見 221Pa222 U 92 130 222 02609 11 1 4 7 微秒 1 0 10 4 微秒 a 218Th 0 b 10 6 222Pa223 U 92 131 223 02774 8 21 8 微秒 18 10 5 微秒 a 219Th 7 2 224 U 92 132 224 027605 27 940 270 微秒 a 220Th 0 225 U 92 133 225 02939 61 4 毫秒 a 221Th 5 2 226U 92 134 226 029339 14 269 6 毫秒 a 222Th 0 227U 92 135 227 031156 18 1 1 1 分鐘 a 223Th 3 2 b 001 227Pa228U 92 136 228 031374 16 9 1 2 分鐘 a 95 224Th 0 e 5 228Pa229U 92 137 229 033506 6 58 3 分鐘 b 80 229Pa 3 2 a 20 225Th230U 92 138 230 033940 5 20 8 日 a 226Th 0 SF 1 4 10 10 不確定 b b 不常見 230Th231U 92 139 231 036294 3 4 2 1 日 e 231Pa 5 2 a 004 227Th232 U 92 140 232 0371562 24 68 9 4 年 a 228Th 0 CD 英语 Cluster decay 8 9 10 10 208Pb24NeCD 英语 Cluster decay 5 10 12 204Hg28MgSF 10 12 不確定 233 U 92 141 233 0396352 29 1 592 2 105 年 a 229Th 5 2 SF 6 10 9 不確定 CD 英语 Cluster decay 7 2 10 11 209Pb24NeCD 英语 Cluster decay 1 3 10 13 205Hg28Mg234 U n 3 n 4 Uranium II 92 142 234 0409521 20 2 455 6 105 年 a 230Th 0 0 000054 5 n 5 0 000050 0 000059SF 1 73 10 9 不確定 CD 英语 Cluster decay 1 4 10 11 206Hg28MgCD 英语 Cluster decay 9 10 12 184Hf26Ne24Ne234mU 1421 32 10 keV 33 5 20 毫秒 6 235 U n 6 n 7 n 8 Actin UraniumActino Uranium 92 143 235 0439299 20 7 04 1 108 年 a 231Th 7 2 0 007204 6 0 007198 0 007207SF 7 10 9 不確定 CD 英语 Cluster decay 8 10 10 186Hf25Ne24Ne235mU 0 0765 4 keV 26 分鐘 IT 235U 1 2 236 U 英语 Uranium 236 92 144 236 045568 2 2 342 3 107 年 a 232Th 0 lt 10 11SF 9 6 10 8 不確定 236m1U 1052 89 19 keV 100 4 奈秒 4 236m2U 2750 10 keV 120 2 奈秒 0 237U 92 145 237 0487302 20 6 75 1 日 b 237Np 1 2 238U n 4 n 6 n 7 Uranium I 92 146 238 0507882 20 4 468 3 109 年 a 234Th 0 0 992742 10 0 992739 0 992752SF 5 45 10 5 不確定 b b 2 19 10 10 238Pu238mU 2557 9 5 keV 280 6 奈秒 0 239U 92 147 239 0542933 21 23 45 2 分鐘 b 239Np 5 2 239m1U 20 20 keV gt 250 奈秒 5 2 239m2U 133 7990 10 keV 780 40 奈秒 1 2 240U 92 148 240 056592 6 14 1 1 小時 b 240Np 0 a 10 10 236Th241U 92 149 241 06033 32 5 分鐘 b 241Np 7 2 242U 92 150 242 06293 22 16 8 5 分鐘 b 242Np 0 備註 畫上 號的數據代表沒有經過實驗的證明 只是理論推測而已 而用括號括起來的代表數據不確定性 同位素列表 鏷的同位素 鈾的同位素 錼的同位素註釋 编辑 各縮寫分別代表 CD 英语 Cluster decay 集团衰变 英语 Cluster decay e 電子捕獲IT 核異構轉變SF 自發分裂 穩定的衰變產物以粗體表示 接近穩定的衰變產物以粗斜體表示 通常代表半衰期長於宇宙年齡 可用於鈾 釷定年 英语 uranium thorium dating 4 0 4 1 可用於鈾 鈾定年 238U衰變的中等衰變產物 6 0 6 1 原始 英语 Primordial nuclide 放射性核素 7 0 7 1 可用於鈾 鉛定年 在核反應堆中是十分重要的燃料参考文獻 编辑 Magurno B A Pearlstein S 编 Proceedings of the conference on nuclear data evaluation methods and procedures BNL NCS 51363 vol II PDF Upton NY USA Brookhaven National Lab 1981 835 ff 2014 08 06 原始内容存档 PDF 于2021 03 08 Meija Juris et al Atomic weights of the elements 2013 IUPAC Technical Report Pure and Applied Chemistry 2016 88 3 265 91 doi 10 1515 pac 2015 0305 Universal Nuclide Chart nucleonica 2016 02 19 原始内容存档于2017 02 19 含有內容需登入查看的頁面 link 4 0 4 1 张志远 杨华彬 黄明辉 et al New a Emitting Isotope 214 U and Abnormal Enhancement of a Particle Clustering in Lightest Uranium Isotopes Phys Rev Lett American Physical Society 2021 126 15 152502 doi 10 1103 PhysRevLett 126 152502 已忽略未知参数 numpages 帮助 已忽略未知参数 month 建议使用 date 帮助 引文格式1维护 显式使用等标签 link 5 0 5 1 New Isotope Candidates 215U and 216U http www nishina riken jp researcher APR APR047 pdf xxii pdf 页面存档备份 存于互联网档案馆 Observation of new neutron deficient isotopes with Z 92 in multinucleon transfer reactions http inspirehep net record 1383747 files scoap3 fulltext pdf 页面存档备份 存于互联网档案馆 Isotope masses from Ame2003 Atomic Mass Evaluation by G Audi A H Wapstra C Thibault J Blachot and O Bersillon in Nuclear Physics A729 2003 Isotopic compositions and standard atomic masses from Atomic weights of the elements Review 2000 IUPAC Technical Report 页面存档备份 存于互联网档案馆 Pure Appl Chem Vol 75 No 6 pp 683 800 2003 and Atomic Weights Revised 2005 页面存档备份 存于互联网档案馆 Half life spin and isomer data selected from these sources Editing notes on this article s talk page Audi Bersillon Blachot Wapstra The Nubase2003 evaluation of nuclear and decay properties 页面存档备份 存于互联网档案馆 Nuc Phys A 729 pp 3 128 2003 National Nuclear Data Center Brookhaven National Laboratory Information extracted from the NuDat 2 1 database 页面存档备份 存于互联网档案馆 retrieved Sept 2005 David R Lide ed Norman E Holden in CRC Handbook of Chemistry and Physics 85th Edition online version CRC Press Boca Raton Florida 2005 Section 11 Table of the Isotopes 取自 https zh wikipedia org w index php title 鈾的同位素 amp oldid 70129876, 维基百科，wiki，书籍，书籍，图书馆，

文章

，阅读，下载，免费，免费下载，mp3，视频，mp4，3gp， jpg，jpeg，gif，png，图片，音乐，歌曲，电影，书籍，游戏，游戏。