Uran (92U) má 28 známých radioaktivních izotopů, s nukleonovými čísly 216 až 243, a několik jaderných izomerů. Přírodní uran se skládá ze dvou prvotních izotopů s dlouhými poločasy přeměny, 238U a 235U, a z 234U, který je meziproduktem rozpadové řady 238U. Nejstabilnější izotopy jsou 238U (poločas přeměny 4,468×109 let, přirozený výskyt 99,274 %), 235U (7,04×108 let, 0,720 %), 236U (2,342×107 let), 234U (2,455×105 let, 0,005 %) a 233U (1,592×105 let). Všechny ostatní mají poločasy kratší než 70 let, většina pod 1 hodinu.
Uran-238 je alfa zářič, který se uran-radiovou rozpadovou řadou postupně přeměňuje až na 206Pb. Rozpadová řada uranu-235 (aktiniová řada) končí nuklidem 207Pb. Stálý poměr rychlosti přeměn v těchto řadách se dá využít k radioaktivnímu datování. Uran-233 se vyrábí ostřelováním thoria-232 neutrony.
Uran-233
Uran-233 je štěpitelný izotop uranu, který se získává z thoria-232. Byl zkoumán pro možné využití v jaderných zbraních a reaktorech, ovšem nikdy nebyl takto použit.
Uran-233 se po absorpci neutronu obvykle štěpí, ale někdy v něm neutron zůstane a utvoří uran-234.
Uran-234
Uran-234 je izotop uranu, který v přírodě vzniká jako nepřímý produkt přeměny uranu-238, ale tvoří jen asi 0,005 4 % přírodního uranu, protože má poločas přeměny jen 245 500 let. Obohacený uran má větší obsah tohoto izotopu než přírodní, jelikož v něm 234U vzniká jako vedlejší produkt při obohacování, protože je lehčí než 235U, koncentruje se o něco rychleji. Jeho zvýšené množství je v jaderných reaktorech přípustné, ovšem přepracovaný uran by měl ještě větší obsah 234U, což by nebylo vhodné, jelikož 234U není štěpitelný a absorbuje pomalé neutrony za vzniku 235U.
Uran-235
235U představuje 0,72 % přírodního uranu. Je důležitý pro jaderné elektrárny i jaderné zbraně, neboť jde o jediný dobře štěpitelný přírodní nuklid, jeho jádro tak lze snadno rozbít tepelnými neutrony.
Uran-238
238U je nejběžnější izotop uranu, je také štěpitelný, ovšem má mnohem menší účinný průřez, štěpení je tak mnohem obtížnější a méně účinné; lze z něj však ostřelováním rychlými neutrony získat 239U, který se přeměňuje β− přeměnou na 239Np a to na dobře štěpitelné 239Pu.
Seznam izotopů symbolnuklidu Z(p) N(n) hmotnost izotopu (u) poločas přeměny způsob(y)přeměny produkt(y)přeměnyStabilní izotopy tučně, téměř stabilní (poločas přeměny delší než stáří vesmíru) tučnou kurzívou jadernýspin reprezentativníizotopovésložení(molární zlomek) rozmezí přirozenéhovýskytu(molární zlomek) excitační energie 215U 92 123 2,24 ms α 211Th -5/2 216U 92 124 6,1(32) ms α 212Th 0 216mU 2 240 keV1,25(85) ms α 212Th+8 IC 216U 217U 92 125 217,024 37(9) 23,5(135) ms α 213Th 218U 92 126 218,023 54(3) 590(90) μs α 214Th 0 218mU 2 105 keV 685(135) μs α 214Th +8 219U 92 127 219,024 92(6) 52,5(235) µs α 215Th220U 92 128220,024 72(22) α 216Th0 β+ 220Pa 221U 92 129 221,026 40(11) 660(140) ns α 217Th +9/2 222U 92 130 222,026 09(11) 4,7(2) µs α 218Th 0223U 92 131223,027 74(8)20,5(75) µs α (99,8 %) 205Fr β+ (0,2 %) 209Ra 224U 92 132 224,027 605(27) 0,93(31) ms α 220Th 0 225U 92 133 225,029 39 95(15) ms α 221Th 226U 92 134 226,029 339(14) 268(9) ms α 222Th 0 227U 92 135 227,031 156(18) 1,1(1) min α 223Th +3/2228U 92 136228,031 374(16)9,1(2) min α (>95 %) 224Th0 EC (<5 %) 228Pa229U 92 137229,033 506(6)58(3) min β+ (≈80 %) 229Pa+3/2 α (≈20 %) 225Th230U 92 138230,033 940(5)20,8 d α (>99,999 %) 226Th0 SF (<10−10 %) různé 24Ne (5×10−12 %) 206Pb231U 92 139231,036 294(3)4,2(1) d EC (≈99,996 %) 231Pa-5/2 α (≈0,004 %) 227Th232U 92 140232,037 156 2(24)68,9(4) r α (>99,999 %) 228Th0 24Ne (9×10−10 %) 208Pb SF (3×10−12 %) různé233U 92 141233,039 635 2(29)1,592(2)×105 r α (>99,999 %) 229Th+5/2 24Ne (9×10−10 %) 209Pb SF (<6×10−11 %) 209Pb 28Mg (<10−13 %) 205Hg234UVyužívá se v uran-thoriovém datování a uran-uranovém datování. 92 142234,040 952 1(20)2,455(6)×105 r α 230Th05,4(5)×10−5Součást uran-radiové rozpadové řady5,0–5,9×10−5 SF (1,6×10−9 %) různé 28Mg (10−11 %) 206Hg 26Ne, 24Ne (9×10−12 %) 184Hf 234mU 1 421,32(10) keV 33,5(20) ms -6235UVyužívá se v U-Pb datování.Důležitý pro jaderné reaktory a jaderné zbraně 92 143235,043 929 9(20)7,04(1)×108 r α 231Th-7/20,007 204(6)0,007 198–0,007 207 SF (7×10−9 %) různé 20Ne (8×10−10 %) 215Pb 25Ne (8×10−10 %) 210Pb 28Mg (8×10−10 %) 207Hg 235m1U 76 eV ≈26 min IC 235U +1/2 235m2U 2,5 MeV 3,6(18) ms236U 92 144236,045 568(2)2,342(4)×107 r α (>99,999 %) 232Th0 SF (9,4×10−8 %) různé 236m1U 1 052,89(19) keV 100(4) ns -4 236m2U 2 750(10) keV 120(2) ns 0 237U 92 145 237,048 730 2(20) 6,75(1) d β− 237Np +1/2238UVýchozí nuklid uran-radiové rozpadové řady 92 146238,050 788 2(20)4,468(6)×109 r α 234Th00,992 742(10)0,992 739–0,992 752 SF (5,4×10−5 %) různé 238mU 2 557,9 keV 280(6) ns 0 238mU 2 557,9 keV280(6) ns IC (97,4 %) 238U0 SF (2,6 %) různé 239U 92 147 239,054 293 3(21) 23,45(2) min β− 239Np +5/2 239m1U 20(20) keV >250 ns +5/2 239m2U 133,799(1) keV 780(40) ns +1/2 240U 92 148 240,056 592(6) 14,1(1) h β− 240Np 0 241U 92 149 241,060 33(32)~40 min β− 241Np 242U 92 150 242,062 93(22) 16,8(5) min β− 242Np 0 243U 92 151
Reference
Externí odkazy
Uran Kategorie:Uran (prvek)