Изото́пы ура́на — разновидности атомов (и ядер) химического элементаурана, имеющие разное содержание нейтронов в ядре. На данный момент известны 26 изотопов урана и еще 6 возбуждённых изомерных состояний некоторых его нуклидов. В природе встречаются три изотопа урана: 234U (изотопная распространенность 0,0054 %), 235U (0,7204 %), 238U (99,2742 %)[1].
Описание
Наиболее долгоживущие из изотопов урана 238U (период полураспада 4,47 млрд лет), 235U (период полураспада 704 млн лет), 236U (период полураспада 23,4 млн лет), 234U (период полураспада 245 тыс. лет) и 233U (период полураспада 159 тыс. лет). Прочие изотопы имеют период полураспада менее 70 лет.
Нуклиды 235U и 238U являются родоначальниками радиоактивных рядов — ряда актиния и ряда радия соответственно. Нуклид 235U используется как топливо в ядерных реакторах, а также в ядерном оружии (благодаря тому, что в нём возможна самоподдерживающаяся цепная ядерная реакция). Нуклид 238U используется для производства плутония-239, который также имеет чрезвычайно большое значение как в качестве топлива для ядерных реакторов, так и в производстве ядерного оружия.
Таблица изотопов урана
Пояснения к таблице
- Распространённость изотопов приведена для большинства природных образцов. Для других источников значения могут сильно отличаться.
- Индексами 'm', 'n', 'p' (рядом с символом) обозначены возбужденные изомерные состояния нуклида.
- Символами, выделенными жирным шрифтом, обозначены стабильные продукты распада. Символами, выделенными жирным курсивом, обозначены радиоактивные продукты распада, имеющие периоды полураспада, сравнимые с возрастом Земли или превосходящие его и вследствие этого присутствующие в природной смеси.
- Значения, помеченные решёткой (#), получены не из одних лишь экспериментальных данных, а (хотя бы частично) оценены из систематических трендов у соседних нуклидов (с такими же соотношениями Z и N). Неуверенно определённые значения спина и/или чётности заключены в скобки.
- Погрешность приводится в виде числа в скобках, выраженного в единицах последней значащей цифры, означает одно стандартное отклонение (за исключением распространённости и стандартной атомной массы изотопа по данным ИЮПАК, для которых используется более сложное определение погрешности). Примеры: 29770,6(5) означает 29770,6 ± 0,5; 21,48(15) означает 21,48 ± 0,15; −2200,2(18) означает −2200,2 ± 1,8.
Примечания
- ↑ 123Kondev F. G., Wang M., Huang W. J., Naimi S., Audi G.The Nubase2020 evaluation of nuclear properties (англ.) // Chinese Physics C. — 2021. — Vol. 45, iss. 3. — P. 030001-1—030001-180. — doi:10.1088/1674-1137/abddae.
- ↑Данные приведены по Huang W. J., Meng Wang, Kondev F. G., Audi G., Naimi S.The Ame2020 atomic mass evaluation (I). Evaluation of input data, and adjustment procedures (англ.) // Chinese Physics C. — 2021. — Vol. 43, iss. 3. — P. 030002-1—030002-342. — doi:10.1088/1674-1137/abddb0.
- ↑ 123Niwase T. et al.Discovery of New Isotope 241U and Systematic High-Precision Atomic Mass Measurements of Neutron-Rich Pa-Pu Nuclei Produced via Multinucleon Transfer Reactions (англ.) // Physical Review Letters. — 2023. — Vol. 130, no. 13. — P. 132502. — ISSN0031-9007. — doi:10.1103/PhysRevLett.130.132502.
- ↑Изотоп был открыт косвенными методами (по наблюдению продуктов его бета-распада — 241Am и 241Pu) в 1960 при изучении радиоактивных осадков после испытания термоядерного взрывного устройства Ivy Mike (1952); 241U образовывался при термоядерном взрыве в условиях высокого нейтронного потока в результате трёх последовательных захватов нейтронов ядрами 238U, см. Diamond H. et al.Heavy Isotope Abundances in Mike Thermonuclear Device (англ.) // Physical Review. — 1960. — Vol. 119, no. 6. — P. 2000—2004. — ISSN0031-899X. — doi:10.1103/PhysRev.119.2000.
