Ура́н-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, и Стоутоном ().
Активность одного грамма этого нуклида составляет приблизительно 356,54 МБк.
Образование и распад В отличие от трёх более тяжёлых изотопов Уран-233 не встречается в природе и имеет наименьший период полураспада, который в различных источниках указывается как 159,2 тысяч лет или 160 тысяч лет.
С середины 1960-х до начала 1970 годов предпринимались попытки получения 233U облучением Тория-232.
Уран-233 образуется в результате следующих распадов: β+-распад нуклида 233Np (период полураспада составляет 36,2(1) мин):
β−-распад нуклида 233Pa (период полураспада составляет 26,967(2) суток):
α-распад нуклида 237Pu (период полураспада составляет 45,2(1) суток):
Распад урана-233 происходит по следующим направлениям: α-распад в 229Th (вероятность 100 %, энергия распада 4 908,5(12) кэВ):
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)Свойства 233U на сайте IAEA (International Atomic Energy Agency). Спонтанное деление (вероятность менее 6 %); Кластерный распад с образованием нуклида 28Mg (вероятность распада менее 1,3 %):
Кластерный распад с образованием нуклида 24Ne (вероятность распада 7,2(9) %):
Получение Уран-233 получают путём облучения нейтронами тория-232. Превращение происходит по следующей цепочке:
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 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.
См. также Изотопы урана Ториевая ядерная программа
Примечания
Ссылки
Категория:Изотопы урана