鈾的同位素

鈾是一個天然放射性元素，沒有任何穩定的同位素，但是有兩個同位素擁有非常長的半衰期，分別是鈾-235和鈾-238，其與衰變產物鈾-234分布在地殼中，其數量也不少。存於自然界的鈾其相對原子質量為238.02891(3)。

## 鈾-215與鈾-216

鈾-215與鈾-216都是鈾放射性同位素，是日本理化學研究所的團隊在2014年嘗試合成重元素鈽的同位素時所發現的新的鈾同位素。

2014年日本理研在應合成鈽-220，然後發現鈾-216是鈽-220的衰變產物，接著理研究開始研究鈾-216，並且嘗試利用氪撞擊鋇靶合成鈾-216，反應方程式如下：

$$\,^{82}_{36}\mathrm{Kr} + \,^{136,137,138}_{56}\mathrm{Ba} \to \,^{216}_{92}\mathrm{U} ^{*}\ $$

然後又發現了鈾-215。

$$\,^{82}_{36}\mathrm{Kr} + \,^{137}_{56}\mathrm{Ba} \to \,^{216}_{92}\mathrm{U} + \, {3}^{1}_{0}\mathrm{n} \, \qquad {0.19}^{ + 0.44}_{ - 0.16} \mathrm{nb} \,$$

$$\,^{82}_{36}\mathrm{Kr} + \,^{136}_{56}\mathrm{Ba} \to \,^{215}_{92}\mathrm{U} + \, {3}^{1}_{0}\mathrm{n} \, \qquad {0.34}^{ + 0.49}_{ - 0.22} \mathrm{nb} \,$$

鈾-215的半衰期約為2.24毫秒、鈾-216的半衰期較長，約為4.3毫秒，兩者都會通過α衰變衰變成釷。

## 鈾-232

鈾-232（鈾、鈾、U-232）是鈾的一種同位素，具有68年10個月又24天的半衰期，是釷循環的副產物。由於鈾-232可以製成使用鈾-233裂變的核武器，而且鈾-232的衰變產物會放出強烈的γ輻射，也使得鈾-233的污染十分難以處理，因此它已被列為核武器擴散的管制物品。

透過釷-232照射中子而合成的鈾-233必會有少量的鈾232雜質，因為鈾-233與鏷-233本身會有(n,2n)的寄生反應：

232Th (n,γ) 233Th (β−) 233Pa (β−) 233U (n,2n) 232U

232Th (n,γ) 233Th (β−) 233Pa (n,2n) 232Pa (β−) 232U

鈾-232的衰變鏈會迅速產生強烈的伽瑪射線，可以做為伽瑪射線源：

232U (α衰變, 68.9 年)

228Th (α衰變, 1.9 年)

224Ra (α衰變, 3.6 天 , 0.24 MeV) (到了這個同位素後，衰變鏈與232Th相同)

220Rn (α衰變, 55 秒, 0.54 MeV)

216Po (α衰變, 0.15 秒)

212Pb (β−衰變, 10.64 小時)

212Bi (α衰變, 61 分鐘, 0.78 MeV)

208Tl (β−衰變, 3 分鐘, 2.6 MeV) (分支比例35.94%)

208Pb (穩定)

因此只用處理鈽用的遮光手套箱進行人工處理是十分危險的。

## 圖表

鈾

0.52 毫秒

α

210Th

鈾

2.24 毫秒

α

211Th

5/2−#

鈾

4.3 毫秒

α

212Th

0+

鈾

217.02437(9)

26(14) 毫秒16(+21−6) 毫秒

α

213Th

1/2−#

鈾

218.02354(3)

6(5) 毫秒

α

214Th

0+

鈾

219.02492(6)

55(25) 微秒42(+34−13) 微秒

α

215Th

9/2+#

α

217Th

β+ （不常見）

221Pa

α

218Th

β+ (10−6%)

222Pa

鈾

223.02774(8)

21(8) 微秒18(+10−5) 微秒

α

219Th

7/2+#

鈾

224.027605(27)

940(270) 微秒

α

220Th

0+

鈾

225.02939#

61(4) 毫秒

α

221Th

(5/2+)#

226U

226.029339(14)

269(6) 毫秒

α

222Th

0+

α

223Th

β+ (.001%)

227Pa

α (95%)

224Th

EC (5%)

228Pa

β+ (80%)

229Pa

α (20%)

225Th

α

226Th

SF (1.4×10−10%)

（不確定）

EC

231Pa

α (.004%)

227Th

α

228Th

CD (8.9×10−10%)

208Pb24Ne

CD (5×10−12%)

204Hg28Mg

SF (10−12%)

（不確定）

α

229Th

SF (6×10−9%)

（不確定）

CD (7.2×10−11%)

209Pb24Ne

CD (1.3×10−13%)

205Hg28Mg

α

230Th

SF (1.73×10−9%)

（不確定）

CD (1.4×10−11%)

206Hg28Mg

CD (9×10−12%)

184Hf26Ne24Ne

234mU

1421.32(10) keV

33.5(20) 毫秒

6−

α

231Th

SF (7×10−9%)

（不確定）

CD (8×10−10%)

186Hf25Ne24Ne

235mU

0.0765(4) keV

~26 分鐘

IT

235U

1/2+

α

232Th

SF (9.6×10−8%)

（不確定）

236m1U

1052.89(19) keV

100(4) 奈秒

(4)−

236m2U

2750(10) keV

120(2) 奈秒

(0+)

237U

237.0487302(20)

6.75(1) 日

β-

237Np

1/2+

α

234Th

SF (5.45×10−5%)

（不確定）

β-β- (2.19×10−10%)

238Pu

238mU

2557.9(5) keV

280(6) 奈秒

0+

239U

239.0542933(21)

23.45(2) 分鐘

β-

239Np

5/2+

239m1U

20(20)# keV

>250 奈秒

(5/2+)

239m2U

133.7990(10) keV

780(40) 奈秒

1/2+

β-

240Np

α (10−10%)

236Th

241U

241.06031(5)

~40 分鐘

β-

241Np

7/2+#

242U

242.06293(22)#

16.8(5) 分鐘

β-

242Np

0+

## 參考文獻

- Isotope masses from Ame2003 Atomic Mass Evaluation by G. Audi, A.H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon in Nuclear Physics A729 (2003).
- Isotopic compositions and standard atomic masses from Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report) . Pure Appl. Chem. Vol. 75, No. 6, pp. 683-800, (2003) and Atomic Weights Revised (2005) .
- Half-life, spin, and isomer data selected from these sources. Editing notes on this article's talk page.
- Audi, Bersillon, Blachot, Wapstra. The Nubase2003 evaluation of nuclear and decay properties , Nuc. Phys. A 729, pp. 3-128 (2003).
- National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory. Information extracted from the NuDat 2.1 database (retrieved Sept. 2005).
- David R. Lide (ed.), Norman E. Holden in CRC Handbook of Chemistry and Physics, 85th Edition, online version. CRC Press. Boca Raton, Florida (2005). Section 11, Table of the Isotopes.

## 基本資料

- infobox_name：uranium
- 貨幣符號：U
- 日語原文：鈾
- standard atomic weight：238.02891(3)
- 名稱：U-232
- 符號：U
- 符號：232
- 中子數：140
- 原子序：92
- 半衰期：68.9 年
- 衰變產物：釷-228
- 衰變產物：Th
- 衰變產物：228
- 母同位素：Pu
- 母同位素：236
- 母同位素：a
- 鈽-236：錼-232
- 母同位素：Np
- 母同位素：232
- 母同位素：b+
- 鈽-236：鏷-232
- 母同位素：Pa