Uranio-232
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| nombre, símbolo | Urán-232, 232 U | ||||||||
| neutrones | 140 | ||||||||
| Propiedades de nucleidos | |||||||||
| Masa atomica | 232.0371562(24) [1] a. comer. | ||||||||
| defecto de masa | 34 610.7(22) [1] k eV | ||||||||
| Energía de enlace específica (por nucleón) | 7 611.892(10) [1] keV | ||||||||
| Media vida | 68.9(4) [2] años | ||||||||
| Productos de descomposición | 228th _ | ||||||||
| Isótopos padres |
232 Pa ( β − ) 232 Np ( β + ) 236 Pu ( α ) |
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| Spin y paridad del núcleo | 0 + [2] | ||||||||
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| Tabla de nucleidos | |||||||||
El uranio-232 ( eng. uranio-232 ) es un nucleido radiactivo del elemento químico uranio con número atómico 92 y número de masa 232. Debido a la larga cadena de descomposición y la liberación de energía específica mayor que la mayoría de los otros isótopos, el uranio-232 es un nucleido prometedor para su uso en fuentes de energía de radioisótopos .
La actividad de un gramo de este nucleido es de aproximadamente 827,38 GBq .
Formación y decadencia
El uranio-232 se forma como resultado de las siguientes desintegraciones:
- β + -desintegración del nucleido 232 Np (la vida media es 14.7(3) [2] min):
- β - descomposición del nucleido 232 Pa (la vida media es 1,31 (2) [2] días):
- Desintegración α del nucleido 236 Pu (la vida media es de 2,858(8) [2] años):
La desintegración del uranio-232 se produce de las siguientes formas:
- Desintegración α en 228 Th (probabilidad casi 100% [2] , energía de desintegración 5 413.63(9) keV [1] ):
la energía de las partículas α emitidas es de 5263,36 keV (en el 31,55 % de los casos) y de 5320,12 keV (en el 68,15 % de los casos) [3] .
- Fisión espontánea (probabilidad inferior a 1⋅10 −12 %) [2] ;
- Decaimiento del racimo con la formación del nucleido 28 Mg (probabilidad de decaimiento menor que 5⋅10 −12 %) [2] :
- Decaimiento del cúmulo con la formación del nucleido 24 Ne (probabilidad de decaimiento 8.9(7)⋅10 −10 %) [2] :
Conseguir
El uranio-232 se forma como subproducto de la producción de uranio-233 al bombardear torio-232 con neutrones . Junto con la reacción de formación de uranio-233, se producen las siguientes reacciones secundarias en el combustible de torio irradiado:
![{\displaystyle \mathrm {^{232}_{90}Th} (n,\gamma )\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} (n,2n)\rightarrow \mathrm {^{232}_{92}U} ;}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/39669f0a5609b34725b83a6ac5dd6703117e0baf)
![{\displaystyle \mathrm {^{232}_{90}Th} (n,\gamma )\rightarrow \mathrm {^{233}_{90}Th} {\xrightarrow[{22,3\ min}]{ \beta ^{-}\ 1,243\ MeV}}\mathrm {^{233}_{91}Pa} (n,2n)\rightarrow \mathrm {^{232}_{91}Pa} {\xrightarrow[{ 1.31\ d}]{\beta ^{-}\ 1.337\ MeV}}\mathrm {^{232}_{92}U} ;}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/73b6b9cd1ef6d10f4f17e80d54490a23eb076b86)
![{\displaystyle \mathrm {^{232}_{90}Th} (n,2n)\rightarrow \mathrm {^{231}_{90}Th} {\xrightarrow[{25,52\ h}]{\ beta ^{-}\ 0.3916\ MeV}}\mathrm {^{231}_{91}Pa} (n,\gamma )\rightarrow \mathrm {^{232}_{91}Pa} {\xrightarrow [{ 1.31\ d}]{\beta ^{-}\ 1.337\ MeV}}\mathrm {^{232}_{92}U} .}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/6ca2b4666f6ea5c9a8d29ae554c67d8f7ab1f354)
Dado que la sección transversal efectiva para reacciones (n, 2n) para neutrones térmicos es pequeña, el rendimiento de uranio-232 depende de la presencia de una cantidad significativa de neutrones rápidos (con una energía de al menos 6 MeV) .
Si el nucleido de torio-230 está presente en cantidades significativas en el combustible de torio , entonces la formación de uranio-232 se complementa con la siguiente reacción, que va con neutrones térmicos:
![{\displaystyle \mathrm {^{230}_{90}Th} +_{0}^{1}n\rightarrow \mathrm {^{231}_{90}Th} {\xrightarrow[{25,52\ h}]{\beta ^{-}\ 0.3916\ MeV}}\mathrm {^{231}_{91}Pa} (n,\gamma )\rightarrow \mathrm {^{232}_{91} Pa} {\xrightarrow[{1,31\ d}]{\beta ^{-}\ 1,337\ MeV}}\mathrm {^{232}_{92}U} .}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/e03d94746688c6f96434445ee6b0cb8c596aeca4)
Dado que la presencia de uranio-232 en el combustible irradiado dificulta trabajar con él de forma segura (consulte la sección "Aplicación"), para reducir la formación de uranio-232, es necesario utilizar combustible de torio con una concentración mínima de torio- 230 [4] .
Aplicación
El uranio-232 es el antepasado de una larga cadena de desintegración, que incluye emisores de nucleidos de cuantos gamma duros [5] :
232 U (α; 68,9 años) 228 Th (α; 1,9 años) 224 Ra (α; 3,6 días; emite un rayo γ de 0,24 MeV en el 4,10% de los casos de descomposición) 220 Rn (α; 56 s; γ 0,55 MeV, 0,114 %) 216 Po (α; 0,15 s) 212 Pb (β−; 10,64 horas) 212 Bi (α; 61 min; γ 0,73 MeV, 6,67 %; γ 1,62 MeV, 1,47 %) 208 Tl (β−; 3 min; γ 2,6 MeV, 99,16 %; γ 0,58 MeV, 84,5 %) 208 Pb (estable)La rápida sucesión de desintegraciones, comenzando con el radio-224, va acompañada de una cantidad significativa de radiación gamma, con aproximadamente el 85 % de toda la energía de la radiación gamma proveniente de la desintegración del talio-208, que emite predominantemente rayos gamma de 2,6 MeV [4] . Esta característica lleva al hecho de que la presencia de uranio-232 como impureza del uranio-233 es extremadamente indeseable, lo que aumenta el peligro de trabajar con él.
Por otro lado, la alta liberación de energía específica hace que este nucleido sea extremadamente prometedor para su uso en fuentes de energía de radioisótopos .
Véase también
Notas
- ↑ 1 2 3 4 5 Audi G. , Wapstra AH , Thibault C. La evaluación de la masa atómica AME2003 (II). Tablas, gráficos y referencias (inglés) // Física nuclear A . - 2003. - vol. 729 . - Pág. 337-676 . -doi : 10.1016/ j.nuclphysa.2003.11.003 . - .
- ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Audi G. , Bersillon O. , Blachot J. , Wapstra AH La evaluación NUBASE de las propiedades nucleares y de descomposición // Física nuclear A . - 2003. - T. 729 . - S. 3-128 . -doi : 10.1016/ j.nuclphysa.2003.11.001 . - .
- ↑ Propiedades del 232 U en el sitio web del OIEA (Agencia Internacional de Energía Atómica) (enlace inaccesible)
- ↑ 1 2 Sublette de Carey. Preguntas frecuentes sobre armas nucleares . nuclearweaponarchive.org. Consultado el 25 de mayo de 2010. Archivado desde el original el 26 de abril de 2012.
- ↑ Tabla de nucleidos en el sitio web del OIEA (enlace inaccesible) . Consultado el 25 de mayo de 2010. Archivado desde el original el 10 de junio de 2010.
