Просмотр кода страницы Уран-234

{{Нуклид
| цвет_фона = #FF6
| цвет_текста = 
| изображение = Uranium-234.svg
| подпись_изображения = 
| альтернативные_названия = ура́н два, U<sub>II</sub>
| массовое_число = 234
| символ = U
| число_нейтронов = 142
| число_протонов = 92
| атомная_масса = 234,0409521(20)<ref name="AME2003">{{Справочник:AME2003}}</ref>
| избыток_массы = 38&nbsp;146,6(18)<ref name="AME2003"/>
| уд_энергия_связи = 7&nbsp;600,708(8)<ref name="AME2003"/>
| изотопная_распространённость = 0,0055(2)&nbsp;%<ref name="Nubase2003"/>
| период_полураспада = 2,455(6){{e|5}}<ref name="Nubase2003">{{Справочник:Nubase2003}}</ref> лет
| продукты_распада = [[Торий-230|<sup>230</sup>Th]]
| родительские_изотопы = [[Протактиний-234|<sup>234</sup>Pa]] ([[Бета-распад|β<sup>−</sup>]])<br>[[Нептуний-234|<sup>234</sup>Np]] ([[Бета-распад|β<sup>+</sup>]])<br>[[Плутоний-238|<sup>238</sup>Pu]] ([[Альфа-распад|α]])
| спин_чётность = 0<sup>+</sup><ref name="Nubase2003"/>
| канал_распада1 = [[Альфа-распад|α-распад]]
| энергия_распада1 = 4,8577(7)<ref name="AME2003"/>
| канал_распада2 = [[Спонтанное деление|SF]]
| энергия_распада2 = 
| канал_распада3 = [[Кластерный распад|<sup>24</sup>Ne, <sup>26</sup>Ne, <sup>28</sup>Mg]]
| энергия_распада3 = 
| канал_распада4 = 
| энергия_распада4 = 
}}
'''Ура́н-234''' ({{lang-en|uranium-234}}), историческое название '''ура́н два''' ({{lang-la|Uranium II}}, обозначается символом '''U<sub>II</sub>''') — радиоактивный [[нуклид]] [[Химический элемент|химического элемента]] [[Уран (элемент)|урана]] с [[Атомный номер|атомным номером]] 92 и [[Массовое число|массовым числом]] 234. [[Изотопная распространённость]] урана-234 в природе составляет 0,0055(2) %<ref name="Nubase2003"/>. Является членом [[Радиоактивные ряды#Ряд радия|радиоактивного семейства]] 4n+2, называемого ''рядом урана-радия''. Был открыт в [[1939 год в науке|1939 году]] [[Нир, Альфред|Альфредом Ниром]]<ref>{{книга|автор=Волков В. А., Вонский Е. В., Кузнецова Г. И.|заглавие=Выдающиеся химики мира|место={{М}}|издательство=[[Высшая школа (издательство)|Высшая школа]]|год=1991|страницы=601|страниц=656}}</ref>.

[[Период полураспада]] — 245 тыс. лет. [[Активность (радиоактивного источника)|Активность]] одного грамма этого нуклида составляет приблизительно 230,22 [[Беккерель (единица измерения)|МБк]].

== Образование и распад ==
Уран-234 образуется в результате следующих распадов:
* [[Бета-распад|β<sup>+</sup>-распад]] нуклида [[Нептуний-234|<sup>234</sup>Np]] (период полураспада составляет 4,4(1)<ref name="Nubase2003"/> суток):
: <math>\mathrm{^{234}_{93}Np}\rightarrow\mathrm{~^{234}_{92}U} + e^+ + {\nu}_e;</math>
* [[Бета-распад|β<sup>−</sup>-распад]] нуклида [[Протактиний-234|<sup>234</sup>Pa]] (период полураспада составляет 6,70(5)<ref name="Nubase2003"/> ч):
: <math>\mathrm{^{234}_{91}Pa} \rightarrow \mathrm{^{234}_{92}U} + e^- + \bar{\nu}_e;</math>
* [[Альфа-распад|α-распад]] нуклида [[Плутоний-238|<sup>238</sup>Pu]] (период полураспада составляет 87,7(1)<ref name="Nubase2003"/> года):
: <math>\mathrm{^{238}_{94}Pu} \rightarrow \mathrm{^{234}_{92}U} + \mathrm{^{4}_{2}He}.</math>

Распад урана-234 происходит по следующим направлениям:
* [[Альфа-распад|α-распад]] в [[Торий-230|<sup>230</sup>Th]] (вероятность 100 %<ref name="Nubase2003"/>, энергия распада 4 857,7(7) кэВ<ref name="AME2003"/>):
: <math>\mathrm{^{234}_{92}U} \rightarrow \mathrm{^{230}_{90}Th} + \mathrm{^{4}_{2}He};</math>
энергия испускаемых α-частиц 4 722,4 [[электронвольт|кэВ]] (в 28,42 % случаев) и 4 774,6 [[электронвольт|кэВ]] (в 71,38 % случаев)<ref>[http://www-nds.iaea.org/relnsd/tablenucsENSDF.jsp?query=3449 Свойства <sup>234</sup>U на сайте IAEA (International Atomic Energy Agency)]{{Недоступная ссылка|date=Июнь 2019 |bot=InternetArchiveBot }}</ref>.
* [[Спонтанное деление]] (вероятность 1,73(10){{e|−9}} %)<ref name="Nubase2003"/>.
* [[Кластерный распад]] с образованием нуклида [[Магний-28|<sup>28</sup>Mg]] (вероятность распада 1,4(3){{e|−11}} %<ref name="Nubase2003"/>, по другим данным 3,9(10){{e|−11}} %<ref name=cluster>{{статья |заглавие=Observation of nucleon clusters in the spontaneous decay of <sup>234</sup>U |ссылка=http://www.springerlink.com/content/q750786604074005/ |издание={{Нп3|Zeitschrift für Physik A}} Atomic Nuclei |том=333 |номер=4 |страницы=349—353 |doi=10.1007/BF01299687 |язык=en |тип=journal |автор=S. P. Tretyakova, Yu. S. Zamyatnin, V. N. Kovantsev, Yu. S. Korotkin, V. L. Mikheev and G. A. Timofeev |год=1987 }}{{Недоступная ссылка|date=Февраль 2020 |bot=InternetArchiveBot }}</ref>):
: <math>\mathrm{^{234}_{92}U} \rightarrow \mathrm{^{206}_{80}Hg} + \mathrm{^{28}_{12}Mg}.</math>
* [[Кластерный распад]] с образованием нуклидов [[Неон-24|<sup>24</sup>Ne]] и [[Неон-26|<sup>26</sup>Ne]] (вероятность распада 9(7){{e|−12}} %<ref name="Nubase2003"/>, по другим данным 2,3(7){{e|−11}} %<ref name=cluster/>):
: <math>\mathrm{^{234}_{92}U} \rightarrow \mathrm{^{210}_{82}Pb} + \mathrm{^{24}_{10}Ne};</math>
: <math>\mathrm{^{234}_{92}U} \rightarrow \mathrm{^{208}_{82}Pb} + \mathrm{^{26}_{10}Ne}.</math>

== Изомеры ==
Известен единственный [[Изомерия атомных ядер|изомер]] <sup>234m</sup>U со следующими характеристиками<ref name="Nubase2003"/>:
* Избыток массы: 39 567,9(18) кэВ
* Энергия возбуждения: 1 421,32(10) кэВ
* Период полураспада: 33,5(20) мкc
* Спин и чётность ядра: 6<sup>−</sup>

== Применение ==
{{Нет ссылок в разделе|дата=12 мая 2011}}
Несмотря на крайне низкое массовое содержание, активность урана-234 в природном уране практически равна активности его долгоживущего предшественника по цепочке распада, [[уран-238|урана-238]], составляющего более 99 % массы природного урана, поскольку уран-234 и уран-238 находятся в равновесии. Соответственно уран-234 и уран-238 вносят каждый более 49 % в общую активность урана природного происхождения. При изготовлении топлива для ядерных установок ([[АЭС]] и т. п.) природный уран претерпевает процесс обогащения с целью повысить содержание [[уран-235|урана-235]]. При этом относительное содержание урана-234, как ещё более лёгкого изотопа, повышается в ещё большей степени. Хотя массовое содержание урана-234 остаётся на уровне сотых долей процента, его активность становится преобладающей. Именно поэтому обогащённый уран с санитарно-гигиенической точки зрения рассматривается как уран-234.

Самостоятельное применение урана-234 весьма ограничено и связано в основном с его отмеченной выше особенностью. Главным образом он используется в контрольных радиоактивных источниках для калибровки [[радиометр]]ов, применяемых при радиационном мониторинге обогащённого урана.

В [[1953 год]]у [[Чердынцев, Виктор Викторович|В. В. Чердынцев]] и [[Чалов, Павел Иванович (учёный)|П. И. Чалов]] обнаружили увеличения отношения активностей изотопов <sup>234</sup>U к <sup>238</sup>U при переходе из твердой фазы в жидкую. Это открытие зарегистрировано в Государственном реестре открытий как эффект Чердынцева-Чалова<ref>Чердынцев В. В., Чалов П. И. Естественное разделение 234U и 238U // Открытия в СССР (сборник кратких описаний открытий, внесенных в Государственный реестр СССР). М.: ЦНИИПИ. 1977.</ref>.
Неравновесность отношений четных изотопов урана широко используется в гидрогеологии<ref>Osmond J.K., Gowart J.B. The theory and uses natural uranium isotopic Variations in hydrology // Atomic Energy Review, 1976. V. 144. P. 621—679.</ref><ref>
Чалов П. И., Тузова Т. В., Тихонов А. И. и др. Неравновесный уран как индикатор при изучении процессов формирования и циркуляции подземных вод. // Геохимия. 1979. № 10. С.1499-1507.</ref>.

== См. также ==
* [[Изотопы урана]]

== Примечания ==
{{примечания}}

== Литература ==
* {{книга|автор=Чердынцев В.В|заглавие= Уран-234.|место={{М}}|издательство=[[Атомиздат]]|год=1969|страницы=|страниц=307}}

{{Последовательность изотопов|lighter=[[уран-233]]|heavier=[[уран-235]]|element1=Уран (элемент)|element2=урана}}

{{перевести|en|Uranium-234}}

[[Категория:Изотопы урана]]