Торий-232

Торий-232 Таблица нуклидов
Общие сведения
Название, символ	Торий-232, 232Th
Альтернативные названия	То́рий, Th
Нейтронов	142
Протонов	90
Свойства нуклида
Атомная масса	232,0380553(21)[1] а. е. м.
Избыток массы	35 448,3(20)[1] кэВ
Удельная энергия связи (на нуклон)	7 615,026(9)[1] кэВ
Изотопная распространённость	100 %[2]
Период полураспада	1,405(6)·1010[2] лет
Продукты распада	228Ra
Родительские изотопы	α)
Спин и чётность ядра	0+[2]
Канал распада	Энергия распада
α-распад	4,0816(14)[1] МэВ
SF
24Ne, 26Ne
ββ	0,8376(22) МэВ

Торий-232 — природный радиоактивный нуклид химического элемента тория с атомным номером 90 и массовым числом 232. Изотопная распространённость тория-232 составляет практически 100 %^[2]. Является наиболее долгоживущим изотопом тория (²³²Th альфа-радиоактивен с периодом полураспада 1,405·10¹⁰ лет, что в три раза превышает возраст Земли). Родоначальник радиоактивного семейства тория. Этот радиоактивный ряд заканчивается образованием стабильного нуклида свинца-208. Остальная часть ряда короткоживущая; наибольший период полураспада в 5,75 лет у радия-228 и 1,91 лет у тория-228, а у всех остальных периоды полураспада в общей сложности составляют менее 5 дней^[3].

Активность одного грамма этого нуклида составляет 4 070 Бк.

Вместе с другими природными изотопами тория, торий-232 появляется в ничтожных количествах в результате распада изотопов урана.

Образование и распад

Торий-232 образуется в результате следующих распадов:

• β⁻-распад нуклида [2] c):

$\mathrm{^{232}_{89}Ac} \rightarrow \mathrm{^{232}_{90}Th} + e^- + \bar{\nu}_e;$

• K-захват, осуществляемый нуклидом [2] дня):

$\mathrm{^{232}_{91}Pa} + e^- \rightarrow \mathrm{^{232}_{90}Th} + \bar{\nu}_e;$

• α-распад нуклида ²³⁶U (период полураспада составляет 2,342(3)·10^7[2] лет):

$\mathrm{^{236}_{92}U} \rightarrow \mathrm{^{232}_{90}Th} + \mathrm{^{4}_{2}He}.$

Распад тория-232 происходит по следующим направлениям:

• α-распад в ²²⁸Ra (вероятность 100 %^[2], энергия распада 4 081,6(14) кэВ^[1]):

$\mathrm{^{232}_{90}Th} \rightarrow \mathrm{^{228}_{88}Ra} + \mathrm{^{4}_{2}He};$

энергия испускаемых α-частиц 3 947,2 кэВ (в 21,7 % случаев) и 4 012,3 кэВ (в 78,2 % случаев)^[4].

• Спонтанное деление (вероятность 11(3)·10⁻¹⁰ %)^[2];
• Кластерный распад с образованием нуклидов [2]:

$\mathrm{^{232}_{90}Th} \rightarrow \mathrm{^{208}_{80}Hg} + \mathrm{^{24}_{10}Ne};$

$\mathrm{^{232}_{90}Th} \rightarrow \mathrm{^{206}_{80}Hg} + \mathrm{^{26}_{10}Ne};$

• Двойной β⁻-распад (с чрезвычайно малой вероятностью, энергия распада 837,6(22) кэВ^[1])

$\mathrm{^{232}_{90}Th} \rightarrow \mathrm{^{232}_{92}U} + 2e^- + 2 \bar{\nu}_e.$

Применение

• ²³²Th является ядерным топливным сырьём, которое при поглощении нейтронов превращается в уран-233, который в свою очередь является основой уран-ториевого топливного цикла^[5]. Превращение происходит по следующей цепочке:

$\mathrm{^{1}_{0}n} + \mathrm{^{232}_{90}Th} \rightarrow \mathrm{^{233}_{90}Th} \xrightarrow[22,3\ min]{\beta^-\ 1,243\ MeV} \mathrm{^{233}_{91}Pa} \xrightarrow[26,967\ d]{\beta^-\ 0,5701\ MeV} \mathrm{^{233}_{92}U}.$

• В виде препарата торотраста суспензия диоксида тория использовалась в качестве контрастного вещества при ранней рентгенодиагностике. В настоящее время препараты тория-232 классифицируются как канцерогенные^[6].

Примечания

1. ↑ ^{1 2 3 4 5 6} G. Audi, A.H. Wapstra, and C. Thibault (2003). «The AME2003 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs, and references.». Nuclear Physics A 729: 337—676. DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003.
2. ↑ ^{1 2 3 4 5 6 7 8 9 10} G. Audi, O. Bersillon, J. Blachot and A. H. Wapstra (2003). «The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties». Nuclear Physics A 729: 3–128. DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001.
3. ↑ Rutherford Appleton Laboratory Th-232 Decay Chain. Архивировано из первоисточника 19 апреля 2012.  (англ.)  (Проверено 4 марта 2010)
4. ↑ Свойства ²³²Th на сайте IAEA (International Atomic Energy Agency)
5. ↑ World Nuclear Association Thorium. Архивировано из первоисточника 19 апреля 2012.  (англ.)  (Проверено 4 марта 2010)
6. ↑ (2004) «Redistribution of thorotrast into a liver allograft several years following transplantation: a case report». Nature 17: 117–120.  (англ.)  (Проверено 4 марта 2010)

Легче: торий-231	Торий-232 является изотопом тория	Тяжелее: торий-233
Изотопы элементов · Таблица нуклидов