Торій-232

Торій-232
Зразок металевого природного торію (ізотопний вміст торію-232 — 100 %) Таблиця ізотопів
Загальні відомості
Назва, символ	Торій-232,^232Th
Нейтронів	142
Протонів	90
Властивості ізотопу
Природна концентрація	100%[1]
Період напіврозпаду	1,405(6)× 10^10[1] років
Батьківські ізотопи	^232Ac (β^−) ^232Pa (β^+) ^236U (α)
Продукти розпаду	^228Ra
Атомна маса	232,0380553(21)[2] а.о.м
Спін	0^+[1]
Дефект маси	35 448,3(20)[2] кеВ
Канал розпаду	Енергія розпаду
α-розпад	4,0816(14)[2] МеВ
SF
24Ne, 26Ne
ββ	0,8376(22) МеВ

То́рій-232 — природний радіоактивний нуклід хімічного елемента торію з масовим числом 232. Ізотопна поширеність торію-232 становить практично 100 %^[1]. Найбільш довгоживучий ізотопом торію (232Th альфа-радіоактивний з періодом напіврозпаду 1,405×10¹⁰ років, що в три рази перевищує вік Землі і порівнянний з віком Всесвіту). Родоначальник радіоактивного сімейства торію. Цей радіоактивний ряд закінчується утворенням стабільного нукліду свинцю-208. Решта ряду є короткоживучими; найбільший період напіврозпаду в 5,75 року в радію-228 і 1,91 року в торію-228, а у всіх інших періоди напіврозпаду в цілому становлять до 5 днів^[3].

Активність одного граму цього нукліду становить 4070 Бк.

Разом з іншими природними ізотопами торію, торій-232 з'являється в мізерних кількостях внаслідок розпаду ізотопів урану.

Утворення і розпад

Торій-232 утворюється внаслідок таких розпадів:

• β⁻-розпад нукліду 232Ac (період напіврозпаду становить 119(5)^[1] c):

${\displaystyle \mathrm {^{232}_{\ 89}Ac} \rightarrow \mathrm {^{232}_{\ 90}Th} +e^{-}+{\bar {\nu }}_{e};}$

• K-захоплення, здійснюване нуклідом 232Pa (період напіврозпаду становить 1,31(2)^[1] дня):

${\displaystyle \mathrm {^{232}_{\ 91}Pa} +e^{-}\rightarrow \mathrm {^{232}_{\ 90}Th} +{\bar {\nu }}_{e};}$

• α-розпад нукліду 236U (період напіврозпаду становить 2,342(3)×10^7[1] років):

${\displaystyle \mathrm {^{236}_{\ 92}U} \rightarrow \mathrm {^{232}_{\ 90}Th} +\mathrm {^{4}_{2}He} .}$

Розпад торію-232 відбувається в таких напрямах:

• α-розпад в 228Ra (ймовірність 100%^[1], енергія розпаду 4 081,6(14) кеВ^[2]):

${\displaystyle \mathrm {^{232}_{\ 90}Th} \rightarrow \mathrm {^{228}_{\ 88}Ra} +\mathrm {^{4}_{2}He} ;}$

енергія випромінюваних α-частинок 3 947,2 кеВ (в 21,7 % випадків) і 4 012,3 кеВ (в 78,2 % випадків)^[4].

• Спонтанний поділ (ймовірність 11(3)×10^-10%)^[1];
• Кластерний розпад з утворенням нуклідів 24Ne і 26Ne (ймовірність розпаду менше 2,78×10^-10%)^[1]:

${\displaystyle \mathrm {^{232}_{\ 90}Th} \rightarrow \mathrm {^{208}_{\ 80}Hg} +\mathrm {^{24}_{10}Ne} ;}$

${\displaystyle \mathrm {^{232}_{\ 90}Th} \rightarrow \mathrm {^{206}_{\ 80}Hg} +\mathrm {^{26}_{10}Ne} ;}$

• Подвійний β⁻-розпад (з надзвичайно малою ймовірністю, енергія розпаду 837,6(22) кеВ^[2])

${\displaystyle \mathrm {^{232}_{\ 90}Th} \rightarrow \mathrm {^{232}_{\ 92}U} +2e^{-}+2{\bar {\nu }}_{e}.}$

Застосування

• 232Th є ядерною паливною сировиною, яка при поглинанні нейтронів перетворюється в уран-233, який своєю чергою є основою уран-торієвого паливного циклу^[5].

Перетворення відбувається за таким ланцюжком:

${\displaystyle \mathrm {^{1}_{0}n} +\mathrm {^{232}_{\ 90}Th} \rightarrow \mathrm {^{233}_{\ 90}Th} {\xrightarrow[{22,3\ min}]{\beta ^{-}\ 1,243\ MeV}}\mathrm {^{233}_{\ 91}Pa} {\xrightarrow[{26,967\ d}]{\beta ^{-}\ 0,5701\ MeV}}\mathrm {^{233}_{\ 92}U} .}$

• У вигляді препарату торотрасту суспензія діоксиду торію використовувалася як контрастна речовина при ранній рентгенодіагностиці. Нині препарати торію-232 класифікуються як канцерогенні^[6].

Див. також

• Ізотопи торію
• Торієва ядерна програма^[en]

Примітки

1. Audi G., Bersillon O., Blachot J., Wapstra A. H. The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties // Nuclear Physics A. — 2003. — Vol. 729. — P. 3–128. — Bibcode:2003NuPhA.729....3A. — DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001.(англ.)
2. Audi G., Wapstra A. H., Thibault C. The AME2003 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs, and references. // Nuclear Physics A. — 2003. — Vol. 729. — P. 337—676. — Bibcode:2003NuPhA.729..337A. — DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003.(англ.)
3. Rutherford Appleton Laboratory. Th-232 Decay Chain. Архів оригіналу за 19 квітня 2012. Процитовано 23 серпня 2015. [Архівовано 2012-03-19 у Wayback Machine.] (англ.) (Перевірено 4 березня 2010)
4. Властивості 232Th на сайті IAEA (International Atomic Energy Agency)^{[недоступне посилання з липня 2019]}
5. World Nuclear Association. Thorium. Архів оригіналу за 19 квітня 2012. Процитовано 23 серпня 2015. (англ.) (Перевірено 4 березня 2010)
6. Redistribution of thorotrast into a liver allograft several years following transplantation: a case report. Nature. 17: 117—120. 2004. (англ.) (Перевірено 4 березня 2010)