نظائر اليورانيوم

اليورانيوم (92U) هو عنصر مشع طبيعي ليس له نظير مستقر، ولكن لديه نويدتين ابتدائيتين وهما اليورانيوم-238 واليورانيوم-235 لهما عمر النصف طويل وهها موجودتين بكميات كبيرة في قشرة الأرض، جنبا إلى جنب مع اليورانيوم-234. الوزن الذري القياسي لليورانيوم الطبيعي هو . وقد تم إنتاج نظائر أخرى مثل اليورانيوم-232 في مفاعل استنسال سريع.

يتكون اليورانيوم الطبيعي من ثلاثة نظائر رئيسية، يورانيوم-238 (99.2739–99.2752%) وفرة طبيعية، يورانيوم-235 (0.7198–0.7202%)، ويورانيوم-234 (0.0050–0.0059%). كل النظائر الثلاثة هي نشاط إشعاعي، مما ينشئ النظائر المشعة، حيث يكون اليورانيوم-238 هو المستقر والأكثر وفرة والذي له عمر النصف 4.4683 سنة (المقترب من عمر الأرض). اليورانيوم-238 هو باعث α، ويتحلل من خلال سلسلة اليورانيوم المكونة من 18 عضوا من الرصاص-206. سلسلة اضمحلال اليورانيوم-235 (التي تسمى تاريخيا اليورانيوم أكتينو) لديها 15 عضوا ينتهي بالرصاص-207. معدلات ثابتة من الاضمحلال في هذه السلسلة تجعل المقارنة بين نسب النظائر الأم والنظائر المتولدة مفيدة في عناصر التعارف الإشعاعي. اليورانيوم-233 مصنوع من الثوريوم-232 بالقصف النيوتروني. إن نظير اليورانيوم 235 مهم لكل من المفاعل النووي والسلاح النووي لأنه النظير الوحيد الموجود في الطبيعة بحد ملموس وهو الانشطار، أي يمكن فصلها عن طريق النيوترونات الحرارية. كما أن نظير اليورانيوم-238 مهم أيضا لأنه يمتص النيوترونات لإنتاج نظائر مشعة تتلاشى بعد ذلك إلى نظائر البلوتونيوم-239، وهو أيضا مادة انشطارية.

 الأكتينيدات مقابل منتجات الانشطار 

 قائمة النظائر 
 رمزالنويدة الاسمالتاريخي Z(ب) N(ن)  كتلة النظير (u)  عمر النصفتوضيحات:s: ثانيةms: ميلي ثانيةµs: ميكرو ثانيةns:نانو ثانيةmin: دقيقةh: ساعةd: يومy: سنة نوعالاضمحلال
المختصرات:CD: اضمحلال عنقوديEC: التقاط إلكترونIT: مصاوغ نوويSF: انشطار تلقائي النظائرالمتولدةالنظائر المستقرة، النظائر شبه المستقرة (عمر النصف أطول من عمر الكون) دوراننووي تركيبالنظائرالتمثيلي(كسر مولي) مجال التفاوتالطبيعي(كسر مولي) الطاقة المحررة 215U 92 123  2.24 ms α 211Th 5/2−# 216U 92 124  4.3 ms α 212Th 0+ 217U 92 125 217.02437(9) 26(14) ms[16(+21−6) ms] α 213Th 1/2−# 218U 92 126 218.02354(3) 6(5) ms α 214Th 0+ 219U 92 127 219.02492(6) 55(25) µs[42(+34−13) µs] α 215Th 9/2+#220U 92 128220.02472(22)#60# ns α 216Th0+ β+ (rare) 220Pa221U 92 129221.02640(11)#700# ns α 217Th9/2+# β+ (rare) 221Pa222U 92 130222.02609(11)#1.4(7) µs[1.0(+10−4) µs] α 218Th0+ β+ (10−6%) 222Pa 223U 92 131 223.02774(8) 21(8) µs[18(+10−5) µs] α 219Th 7/2+# 224U 92 132 224.027605(27) 940(270) µs α 220Th 0+ 225U 92 133 225.02939# 61(4) ms α 221Th (5/2+)# 226U 92 134 226.029339(14) 269(6) ms α 222Th 0+227U 92 135227.031156(18)1.1(1) min α 223Th(3/2+) β+ (.001%) 227Pa228U 92 136228.031374(16)9.1(2) min α (95%) 224Th0+ EC (5%) 228Pa229U 92 137229.033506(6)58(3) min β+ (80%) 229Pa(3/2+) α (20%) 225Th230U 92 138230.033940(5)20.8 d α 226Th0+ SF (1.4×10−10%) (various) β+β+ (rare) 230Th231U 92 139231.036294(3)4.2(1) d EC 231Pa(5/2)(+#) α (.004%) 227Th232U 92 140232.0371562(24)68.9(4) y α 228Th0+ CD (8.9×10−10%) 208Pb24Ne CD (5×10−12%) 204Hg28Mg SF (10−12%) (various)233U 92 141233.0396352(29)1.592(2)×105 y α 229Th5/2+ SF (6×10−9%) (various) CD (7.2×10−11%) 209Pb24Ne CD (1.3×10−13%) 205Hg28Mg234Uالمستخدم في التأريخ باليورانيوم-ثوريومالمستخدم في التأريخ بيورانيوم-يورانيومUranium II 92 142234.0409521(20)2.455(6)×105 y α 230Th0+[0.000054(5)]المتوسط من ناتج اضمحلال  238U0.000050–0.000059 SF (1.73×10−9%) (various) CD (1.4×10−11%) 206Hg28Mg CD (9×10−12%) 184Hf26Ne24Ne 234mU 1421.32(10) keV 33.5(20) ms 6−235Uنويدة ابتدائية نويدة مشعةالمستخدم في التأريخ بيورانيوم-رصاصمهم في الإنشاء النوويActin UraniumActino-Uranium 92 143235.0439299(20)7.04(1)×108 y α 231Th7/2−[0.007204(6)]0.007198–0.007207 SF (7×10−9%) (various) CD (8×10−10%) 186Hf25Ne24Ne 235mU 0.0765(4) keV ~26 min IT 235U 1/2+يورانيوم-236Thoruranium 92 144236.045568(2)2.342(3)×107 y α 232Th0+ SF (9.6×10−8%) (various) 236m1U 1052.89(19) keV 100(4) ns (4)− 236m2U 2750(10) keV 120(2) ns (0+) 237U 92 145 237.0487302(20) 6.75(1) d β− 237Np 1/2+238UUranium I 92 146238.0507882(20)4.468(3)×109 y α 234Th0+[0.992742(10)]0.992739–0.992752 SF (5.45×10−5%) (various) β−β− (2.19×10−10%) 238Pu 238mU 2557.9(5) keV 280(6) ns 0+ 239U 92 147 239.0542933(21) 23.45(2) min β− 239Np 5/2+ 239m1U 20(20)# keV >250 ns (5/2+) 239m2U 133.7990(10) keV 780(40) ns 1/2+240U 92 148240.056592(6)14.1(1) h β− 240Np0+ α (10−10%) 236Th 241U 92 149 241.06033(32)# 5# min β− 241Np 7/2+# 242U 92 150 242.06293(22)# 16.8(5) min β− 242Np 0+

 ملاحظات 
 تقييم تكوين النظائر هو لمعظمها ولكن ليس جميع العينات التجارية.
 دقة وفرة النظائر والكتلة الذرية محدودة من خلال الاختلافات. وينبغي أن تنطبق النطاقات المحددة على أي مادة أرضية عادية.
 ومن المعروف عينات استثنائية جيولوجيا التي تكوِّن النظائر تقع خارج نطاق ذكرت. وقد يتجاوز عدم التيقن في الكتلة الذرية القيمة المعلنة لهذه العينات.
 قد تكون المواد المتاحة تجاريا قد تعرضت لتجزئة النظائر غير معلنة أو غير مقصودة. يمكن أن تحدث انحرافات كبيرة عن كتلة معينة وتكوينها.
 القيم التي تم وضع علامة # عليها ليست مشتقة بحتة من البيانات التجريبية، ولكن على الأقل جزئيا من الاتجاهات المنهجية. يدور بين قوسين يدور بحجج مهمة ضعيفة.
 ترد أوجه عدم التيقن في شكل موجز بين قوسين بعد الأرقام الأخيرة المقابلة. وتدل على عدم التيقن وعلى انحراف معياري واحد، باستثناء التركيب النظيري والكتلة الذرية القياسية من إيوباك، التي تستخدم أوجه عدم اليقين الموسعة.

 المراجع 
 كتلات النظائر مأخوذة من:

 التركيب النظائري والكتل الذرية القياسية من:


 قياسات: عمر النصف، والدوران المغزلي، والمصاوغ جميع البيانات مختارة من المصادر التالية.




*
تصنيف:نظائر العناصر الكيميائية
تصنيف:يورانيوم