| Уран-233 | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 | |||||||||
| Название, символ | Уран-233, 233U | ||||||||
| Нейтронов | 141 | ||||||||
| Свойства нуклида | |||||||||
| Атомная масса | 233,0396352(29) а. е. м. | ||||||||
| Дефект массы | 36 920,0(27) кэВ | ||||||||
| Удельная энергия связи (на нуклон) | 7 603,953(12) кэВ | ||||||||
| Период полураспада | 1,592(2)⋅105 лет | ||||||||
| Продукты распада | 229Th | ||||||||
| Родительские изотопы |
233Pa (β−) 233Np (β+) 237Pu (α) |
||||||||
| Спин и чётность ядра | 5/2+ | ||||||||
|
|||||||||
| Таблица нуклидов | |||||||||
 Медиафайлы на Викискладе | |||||||||
Ура́н-233 (англ. uranium-233) — радиоактивный нуклид химического элемента урана с атомным номером 92 и массовым числом 233. Является членом радиоактивного семейства 4n+1, называемого рядом нептуния. Обладает способностью делиться под воздействием нейтронов, благодаря чему используется в качестве ядерного топлива в некоторых типах ядерных реакторов. Был открыт в 1941—1942 гг. Сиборгом, Гофманом и Стоутоном (англ. R. W. Stoughton).
Активность одного грамма этого нуклида составляет приблизительно 356,54 МБк.
Образование и распад
Уран-233 образуется в результате следующих распадов:
Распад урана-233 происходит по следующим направлениям:
энергия испускаемых α-частиц 4 729,2 кэВ (в 1,610 % случаев), 4 783,5 кэВ (в 13,20 % случаев) и 4 824,2 кэВ (в 84,4 % случаев).
- Спонтанное деление (вероятность менее 6⋅10−9 %);
- Кластерный распад с образованием нуклида 28Mg (вероятность распада менее 1,3⋅10−13 %):
- Кластерный распад с образованием нуклида 24Ne (вероятность распада 7,2(9)⋅10−11 %):
Получение
Уран-233 получают путём облучения нейтронами тория-232. 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}}.](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/a3107dd84ca255df552d3fa49a7610fb9062fe0a)
Применение
- Благодаря своей способности делиться под воздействием нейтронов, уран-233 используется в качестве ядерного топлива в некоторых типах ядерных реакторов (является основой уран-ториевого топливного цикла). Средняя энергия, выделяющаяся при делении одного ядра урана-233 с учётом распада осколков, составляет приблизительно 197,9 МэВ = 3,171⋅10−11 Дж, или 19,09 ТДж/моль = 81,95 ТДж/кг.
- Возможно применение урана-233 в качестве делящегося компонента ядерного оружия. Во время операции Teapot была взорвана бомба с сердечником, содержащим уран-233. Примесь урана-232 в уране-233 создаёт жёсткое проникающее излучение, поэтому несмотря на меньшую критическую массу урана-233 по сравнению с ураном-235, именно последний используется при изготовлении ядерных зарядов ввиду относительно слабой радиоактивности.