Уран-232

Изотоп урана

Уран-232 (²³²
ты
) — изотоп урана . Он имеет период полураспада около 69 лет и является побочным продуктом ториевого цикла . Его называют препятствием на пути распространения ядерного оружия с использованием ²³³ U в качестве делящегося материала, поскольку интенсивное гамма-излучение , испускаемое ²⁰⁸ Tl (дочерним элементом ²³² U, производимым относительно быстро), затрудняет обращение с загрязненным им ^{233 U.}

При производстве ²³³ U (путем нейтронного облучения ²³² Th) неизменно образуются небольшие количества ²³² U в виде примеси из-за паразитных (n,2n) реакций на самом уране-233 , или на протактинии-233 , или на тории-232. :

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

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

²³² Th (n,2n) ²³¹ Th (β ⁻ ) ²³¹ Па (n,γ) ²³² Па (β ⁻ ) ²³² U

Другой канал включает реакцию захвата нейтронов на небольших количествах тория-230, который представляет собой крошечную часть природного тория, присутствующего в результате распада урана-238 :

²³⁰ Th (n,γ) ²³¹ Th (β ⁻ ) ²³¹ Па (n,γ) ²³² Па (β ⁻ ) ²³² U

Цепочка распада ²³² U быстро приводит к сильным излучателям гамма-излучения: ^[1]

²³² U (α, 68,9 лет)

²²⁸ Th (α, 1,9 года)

²²⁴ Ra (α, 3,6 дня, 0,24 МэВ) (с этого момента цепочка распада идентична цепи распада ²³² Th ; тем не менее торий-232 гораздо менее опасен, поскольку его чрезвычайно длительный период полураспада - около 14-15 миллиардов лет). значит, не так много его опасных дочерей наращивается)

²²⁰ Rn (α, 55 с, 0,54 МэВ)

²¹⁶ По (α, 0,15 с)

²¹² Pb (β ⁻ , 10,64 ч)

²¹² Bi (α, 61 мин, 0,78 МэВ)

²⁰⁸ Tl (β ⁻ , 3 мин, 2,6 МэВ) (степень разветвления 35,94%)

²⁰⁸ Pb (стабильный)

Это делает ручное обращение в перчаточном боксе только со светозащитой (как обычно делается с плутонием) слишком опасным (за исключением, возможно, короткого периода времени сразу после химического отделения урана от продуктов его распада) и вместо этого требует удаленных манипуляций для изготовления топлива.

Что необычно для изотопа с четным массовым числом , ²³² U имеет значительное сечение поглощения нейтронов при делении ( тепловые нейтроны 75  барнов (б) , резонансный интеграл 380 б ), а также для захвата нейтронов (тепловой73 б , резонансный интеграл280 б ).

Рекомендации

1. Гриффин, Цепи естественного радиоактивного распада HC , Глава 13 Справочника по ядерной химии , второе издание, Springer 2011, ISBN  978-1-4419-0719-6