Thorium-Reihe
Die Thorium-Reihe ist die Zerfallsreihe des natürlich vorkommenden Thoriumisotops 232Th. Ihr Endnuklid ist das Bleiisotop 208Pb.[1] Weil als Ausgangsnuklid für 232Th das in der Natur in sehr geringen Mengen vorkommende Plutoniumisotop 244Pu angesehen werden kann, wird die Reihe manchmal bereits dort begonnen. 236U wird sowohl in Uranerzen als auch in Kernreaktoren in geringen Mengen durch Neutroneneinfang aus 235U gebildet, wenn es nicht zur Kernspaltung kommt. Ähnlich verhält es sich mit 240Pu das aus 239Pu gebildet wird und in nennenswerten Mengen spät im Abbrand von Uranbrennstoff vorliegt, in frischem Brennstoff oder Uranerz jedoch nur in winzigen Mengen vorhanden ist. Bei Verwendung von MOX-Brennelementen entsteht entsprechend mehr 240Pu, jedoch kaum 244Pu, da 241Pu und 243Pu nicht gegen Betazerfall stabil sind.[2]
 Natürliche radioaktive Zerfallsreihen: Thorium-Reihe (blau) |
4n-Reihe
BearbeitenDie Thorium-Reihe (auch 4n genannt) startet bei 232Th und endet bei 208Pb.[1][3][4]
Schwere Nuklide bis 244Pu sind nicht dargestellt.
| Nuklid | Zerfall | Halbwerts- zeit[1] |
E (MeV)[5] |
Zerfalls- produkt |
|---|---|---|---|---|
| 244Pu | α 99,879 % SF 0,121 % |
80 · 106 a | 4,666 divers |
240U diverse |
| 240U | β− | 14,1 h | 0,4 | 240Np |
| 240Np | β− | 65 min | 0,9 | 240Pu |
| 240Pu | α | 6564 a | 5,256 | 236U |
| 236U | α | 2,3 · 107 a | 4,494 | 232Th |
| 232Th | α, γ | 1,405 · 1010 a | 4,083 | 228Ra |
| 228Ra | β− | 5,75 a | 0,046 | 228Ac |
| 228Ac | β− | 6,15 h | 2,127 | 228Th |
| 228Th | α | 1,9131 a | 5,520 | 224Ra |
| 224Ra | α | 3,66 d | 5,789 | 220Rn |
| 220Rn | α | 55,6 s | 6,405 | 216Po |
| 216Po | α | 0,145 s | 6,906 | 212Pb |
| 212Pb | β− | 10,64 h | 0,574 | 212Bi |
| 212Bi | β− 64,06 % α 35,94 % |
60,55 min | 2,254 6,207 |
212Po 208Tl |
| 212Po | α | 0,299 µs | 8,954 | 208Pb |
| 208Tl | β− | 3,053 min | 5,001 | 208Pb |
| 208Pb | stabil | |||
Einzelnachweise
Bearbeiten- ↑ a b c L. R. Morss, Norman M. Edelstein, Jean Fuger: The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements (3rd ed., Volumes 1-5). Springer Science & Business Media, 2007, ISBN 978-1-4020-3598-2, S. 23 ff. (books.google.com).
- ↑ International Atomic Energy Agency: Thorium Fuel Cycle - Potential Benefits and Challenges. 2005, S. 1–112.
- ↑ Objective Pre Engineering Chemistry. Krishna Prakashan Media, ISBN 978-81-87224-45-7, S. 78 (books.google.com).
- ↑ Aditya Tripathi: Nature Of Chemistry Volume - 1. Kavya Publications, S. 134 (books.google.com).
- ↑ Earl K. Hyde: Natural Radioactivity of the Heavy Elements: a Comprehensive Review. 1963 (escholarship.org).