Ուրան-238

Անվան այլ կիրառումների համար տե՛ս՝ Ուրան

Ուրան-238 կամ ²³⁸U, կամ U-238 (անգլ.՝ uranium-238), պատմական անունը Ուրան առաջին (լատ.՝ Uranium I, պայմանական նշանակումը U_I), Մենդելեևի պարբերական աղյուսակի ուրան ռադիոակտիվ քիմիական տարրի բնության մեջ ամենատարածված ռադիոակտիվ իզոտոպ, ատոմական համարը 92, ատոմային զանգվածը 238։ Չի ճեղքվում, սակայն միջուկային վառելիք է ծառայում բարդ ռեակտորների համար։ Այն կարող է կլանել դանդաղ նեյտրոնները և երկու բետա-տրոհումից հետո փոխարկվել ճեղքվող Պլուտոնիում-239-ի։ ²³⁸U-ը արագ նեյտրոնների ազդեցությամբ ճեղքվող է, բայց չի կարող նպաստել շղթայական ռեակցիային, քանի որ ոչառաձգական ցրումը փոքրացնում է նեյտրոնների էներգիան նվազագույն սահմանից ներքև, որտեղ հնարավոր է մեկ կամ մի քանի ակտիվ կենտրոնների ճեղքումը։ Բնության մեջ Ուրան-238-ի իզոտոպային տարածվածությունը 99,2745(106) % է^[1]։ Ռադիումի շարք կոչվող 4n+2 զանգվածային թվերով իզոտոպներից բաղկացած ռադիոակտիվ շարքի առաջին տարրն է (նախամայրը)։ Այդ նուկլիդի մեկ գրամի ակտիվությունը կազմում է մոտ 12,5 կԲք։

Ուրան-238-ի տրոհման շղթա

ՏրոհումԽմբագրել

Ուրան-238 -ի նմուշ

Ուրան-238 -ը առաջանում է հետևյալ ռադիոակտիվ տրոհումների արդյունքում.

²³⁸Pa նուկլիդի β⁻ տրոհում (կիսատրոհման պարբերությունը՝ 2,27(9) րոպե^[1]).

\mathrm {^{238}_{91}Pa} \rightarrow \mathrm {^{238}_{92}U} +e^{-}+{\bar {\nu }}_{e};

²⁴²Pu նուկլիդի α-տրոհում (կիսատրոհման պարբերությունը՝ 3,75(2)·105^[1] տարի).

\mathrm {^{242}_{94}Pu} \rightarrow \mathrm {^{238}_{92}U} +\mathrm {^{4}_{2}He} .

Ուրան-238 -ի տրոհումը իրականանում է հետևյալ ուղղություններով.

Ալֆա-տրոհում թորիումի ²³⁴Th իզոտոպի (հավանականությունը՝ 100 %, տրոհման էներգիան՝ 4 269,7(29) կԷՎ)։

\mathrm {^{238}_{92}U} \rightarrow \mathrm {^{234}_{90}Th} +\mathrm {^{4}_{2}He} ;

անջատվող α-տարրերի էներգիան՝ 4 151 կԷՎ (21 % դեպքերում) և 4 198 կԷՎ (79 % դեպքերում)^[2].

ինքնակամ տրոհում (հավանականությունը՝ 5,45(7)·10×10⁻⁵ %)
կրկնակի β⁻-տրոհում ²³⁸Pu -ի (հավանականությունը՝ 2,2(7)·10×10⁻¹⁰ %, տրոհման էներգիան՝ 1 144,2(12) կԷՎ)

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

Նուկլիդներ (%-ով)	Իզոտոպներ
100,044 %	²⁰⁶Pb^[3]
1,89 x 10^-6 %	²⁰⁵ Tl
2,6 x 10^-9 %	²⁰⁸ Pb
1,7 x 10^-28 %	¹⁶⁰ Dy
1,1 x 10^-32 %	¹⁴⁰ Ce
Անհայտ %	¹⁷²Yb, ¹⁷⁶Hf, ¹⁵²Sm, ¹⁸⁰Hf, ¹⁵⁶Gd, ¹⁶⁸Er, ¹⁶⁴Dy

ԻզոմերներԽմբագրել

Հայտնի է միայն ²³⁸Um իզոմերը հետևյալ բնութագիրներով.

ավելցուկային զանգվածը 49 866,8(20) կԷՎ
գրգռման էներգիա՝ 2 557,9(5) կԷՎ
կիսա-տրոհման պարբերությունը՝ 280(6) ն վրկ
սպին և միջուկի զույգությունը՝ 0+

Իզոմերային տրոհումը կատարվում է հետևյալ ճանապարհով.

իզոմերային անցում հիմնական վիճակի
ինքնակամ տրոհում (հավանականությունը՝ 2,6(4) %)
α-տրոհում (հավանականությունը 0,5 %-ից ցածր)։

ԿիրառությունԽմբագրել

Ուրան-238 -ը կիրառվում է որպես ռեակտոր-բազմապատկիչների վառելիք, օրինակ, արագ նեյտրոնների БН-600 ռեակտորներում։

Տես նաևԽմբագրել

ԳրականությունԽմբագրել

Введение в использование методологии ИНПРО для оценки ядерно-энергетических систем. Технические доклады. Серия изданий МАГАТЭ по ядерной энергии.
Опыт и перспективы использования высокоточной скважинной термометрии. Archived 2016-08-13 at the Wayback Machine. ПЕРИОДИЧЕСКИЙ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ НАЦИОНАЛЬНОГО ЯДЕРНОГО ЦЕНТРА РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ВЫПУСК 1(45), МАРТ 2011

ԾանոթագրություններԽմբագրել

↑ ^1,0 ^1,1 ^1,2 G. Audi, O. Bersillon, J. Blachot and A. H. Wapstra (2003). «The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties» Archived 2011-07-20 at the Wayback Machine.. Nuclear Physics A 729: 3–128. DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. Bibcode: 2003NuPhA.729....3A.
↑ Свойства ²³⁸U на сайте IAEA (International Atomic Energy Agency)(չաշխատող հղում)
↑ Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report). Pure Appl. Chem. Vol. 75, No. 6, pp. 683-800, (2003).

Արտաքին հղումներԽմբագրել

Uranium, Radioactive NLM Hazardous Substances Databank.

[ա-1] 1,0 ^1,1 ^1,2 G. Audi, O. Bersillon, J. Blachot and A. H. Wapstra (2003). «The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties» Archived 2011-07-20 at the Wayback Machine.. Nuclear Physics A 729: 3–128. DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. Bibcode: 2003NuPhA.729....3A.

[2] Свойства ²³⁸U на сайте IAEA (International Atomic Energy Agency)(չաշխատող հղում)

[IUPAC-3] Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report). Pure Appl. Chem. Vol. 75, No. 6, pp. 683-800, (2003).

[1]

[2]

[3]