- 1 铀-232
铀-232
编辑铀-232 (232U) 是铀的同位素。 它的半衰期约为 69 年,是钍循环中的副产物。 它被认为是使用 233U 作为裂变材料进行核扩散的障碍,因为 208Tl(232U 的子体,产生速度相对较快)发出的强烈伽马辐射使得被它污染的 233U 更难处理。
由于铀 233 本身、镤 233 或钍 232 上的寄生 (n,2n) 反应,233U 的生产(通过 232Th 的中子辐照)总是会产生少量的 232U 杂质:
232Th (n,γ) 233Th (β−) 233Pa (β−) 233U (n,2n) 232U232Th (n,γ) 233Th (β−) 233Pa (n,2n) 232Pa (β−) 232U232Th (n,2n) 231Th (β−) 231Pa (n,γ) 232Pa (β−) 232U
另一个通道涉及少量钍 230 的中子捕获反应,这是由于铀 238 衰变而存在的天然钍的一小部分:
230Th (n,γ) 231Th (β−) 231Pa (n,γ) 232Pa (β−) 232U
232U 的衰变链迅速产生强伽马辐射发射体:
232U(α,68.9 年)228Th(α,1.9 年)224Ra(α,3.6 天,0.24 MeV)(从这一点开始,衰变链与 232Th 相同;但钍 232 的危险性要小得多,因为它 大约 14-150 亿年的极长半衰期意味着它的危险子体不会积聚那么多)220Rn (α, 55 s, 0.54 MeV)216Po (α, 0.15 s)212Pb (β−, 10.64 h)212Bi (α, 61 min, 0.78 MeV)208Tl (β-, 3 min, 2.6 MeV) (35.94% 分支率)208Pb (稳定)
这使得在只有光屏蔽的手套箱中手动操作(通常对钚进行操作)太危险了(除了可能在铀与其衰变产物化学分离后的短时间内)并且需要远程操作来制造燃料。
对于质量数为偶数的同位素来说,不同寻常的是,232U 对于裂变(热中子 75 barns (b),共振积分 380 b)和中子俘获(热 73 b,共振积分 280 b)具有显着的中子吸收截面。
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