Interested Article - Торий-228
- 2020-10-03
- 1
То́рий-228 ( англ. thorium-228 ), историческое название радиото́рий ( лат. Radiothorium , обозначается символом RdTh или Rt ) — радиоактивный нуклид химического элемента тория с атомным номером 90 и массовым числом 228. Открыт в 1905 году Отто Ганом . Основное состояние ядра имеет спин и чётность J π = 0 + . Ядро имеет три очень короткоживущих изомерных состояния с периодами полураспада 0,405 нс ( J π = 2 + , E = 57,8 кэВ ), 0,164 нс ( J π = 4 + , E = 186,8 кэВ ) и 0,29 нс ( J π = 2 + , E = 1153,5 кэВ ), а также десятки ещё более короткоживущих возбуждённых уровней.
Сечение захвата тепловых нейтронов (с образованием ядра торий-227) составляет 123(15) барна , при этом сечение захвата тепловых нейтронов с делением не превышает 0,3 барна . Энергия отрыва нейтрона составляет 7109,6 кэВ , протона — 6372 кэВ .
Принадлежит к радиоактивному семейству тория-232 (так называемый ряд тория ). Вследствие этого существует в природе (в материалах, содержащих торий), постоянно образуясь и распадаясь. Равновесное содержание тория-228 по отношению к природному торию (представленному одним изотопом, 232 Th), равно отношению их периодов полураспада: (1,91 года)/(1,405·10 10 лет) = 1,36·10 −10 . Однако в некоторых природных образцах (например, в речных водах) равновесие может быть нарушено.
Образование и распад
Торий-228 непосредственно образуется в результате следующих процессов:
- β − -распада нуклида 228 Ac (период полураспада составляет 6,15(2) часа , доступная энергия бета-распада 2127 кэВ ) :
- электронный захват и (происходящий с меньшей вероятностью) позитронный распад нуклида протактиния (период полураспада 22 часа , доступная энергия электронного захвата 2148 кэВ ) :
Торий-228 может образовываться также в результате многих ядерных реакций, например при захвате нейтрона торием-227 , в ( α , 2 n ) -реакции на радии-226 , в ( p , t )-реакции и (α, α'2n)-реакции на тории-230 и т. д.
Сам торий-228 α-радиоактивен с периодом полураспада 1,9131 года. В результате альфа-распада образуется нуклид 224 Ra (полная выделяемая энергия при распаде составляет 5520,08(22) кэВ ) :
энергия испускаемых α-частиц 5423,15 кэВ (в 72,2 % случаев, при распаде на основной уровень) и 5340,36 кэВ (в 27,2 % случаев, при распаде на возбуждённый уровень 84,373 кэВ радия-224); существуют также распады на более высокие уровни радия-224 с вероятностью в доли процента .
Для тория-228 существует также чрезвычайно низкая вероятность кластерного распада (с испусканием ядра и образованием дважды магического ядра свинца-208 ; вероятность события 1,13(22)⋅10 −11 %) :
Применение
- Торий-228 используется для получения торона ( 220 Rn ) .
- Торий-228 используется как радиоактивный источник для калибровки ядерных спектрометров и других детекторов ионизирующего излучения.
См. также
Примечания
- ↑ Audi G. , Wapstra A. H. , Thibault C. (англ.) // Nuclear Physics A . — 2003. — Vol. 729 . — P. 337—676 . — doi : . — .
- ↑ Audi G. , Bersillon O. , Blachot J. , Wapstra A. H. // Nuclear Physics A . — 2003. — Т. 729 . — С. 3—128 . — doi : . — .
- Волков В. А., Вонский Е. В., Кузнецова Г. И. Выдающиеся химики мира. — М. : Высшая Школа, 1991. — С. 111. — 656 с.
- (недоступная ссылка)
- Химическая энциклопедия: в 5 т. / Редкол.:Зефиров Н. С. (гл. ред.). — М. : Большая Российская энциклопедия, 1995. — Т. 4. Полимерные — Трипсин. — С. 613. — 639 с. — 20 000 экз. — ISBN 5-85270-092-4 .
- 2020-10-03
- 1