Уран-238

Уран-238 (англ. uranium-238), історична назва ура́н оди́н (лат. Uranium I, позначається символом U_I) — радіоактивний нуклід хімічного елементу урану.

Загальна характеристика

Хімічний елемент урану з атомним номером 92 і масовим числом 238. Ізотопна поширеність урану-238 в природі становить 99,2745 (106) %. Є родоначальником радіоактивного сімейства 4n+2, званого рядом радію.

Можливо вважати, що уран-238 — є найпоширенішим і найстабільнішим ізотопом, який можливо виявити у природі та одним з найважчих відомих природних хімічних елементів. Але він дещо легший в порівнянні з природним хімічним елементом плутонієм-244 або оганесоном, який був створений в лабораторних умовах.

Атомна маса ізотопу урану-238 вказана в його назві та становить 238, тобто вона показує суму протонів і нейтронів в ядрі його атомів. Як відомо, в ядрі атома урану-238 є 92 протони та 146 нейтронів.

Активність одного грама цього нукліду становить приблизно 12,5 кБк.

Утворення і розпад

Зразок урану-238

Уран-238 утворюється в результаті наступних розпадів:

• β⁻-розпад нукліду 238Pa (період напіврозпаду становить 2,27(9) хв.):

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

• α-розпад нукліду 242Pu (період напіврозпаду становить 3,75(2)× 10⁵ років):

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

Розпад урану-238 відбувається за такими напрямами:

• α-розпад в 234Th (ймовірність 100 % , енергія розпаду 4 269,7(29) кеВ ):

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

енергія α-частинок, що випускаються 4 151 кеВ (у 21% випадків) і 4 198 кеВ (у 79% випадків).

• Спонтанний поділ (імовірність 5,45(7)× 10⁻⁵ %);
• Подвійний β⁻-розпад у 238Pu (ймовірність 2,2(7)× 10⁻¹⁰ %, енергія розпаду 1 144,2(12) кеВ)

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

Ізомери

Відомий єдиний ізомер²³⁸U^m з наступними характеристиками:

• Надлишок маси: 49 866,8(20) кеВ
• Енергія збудження: 2 557,9(5) кеВ
• Період напіврозпаду: 280(6) нс
• Спін і парність ядра: ⁺

Розпад ізомерного стану здійснюється шляхом:

• ізомерного переходу в основний стан;
• спонтанного ділення (ймовірність 2,6 (4) %);
• α-розпаду (ймовірність менше 0,5 %).

Див. також

• Ізотопи урану
• Збіднений уран