釷系

釷系

釷系是三個天然放射系(釷系、鈾系、錒系)之一。釷是潛在的放射性燃料,由於技術上的原因,目前尚不能利用。

成員

釷系 釷系

釷系的母體是 Th,半衰期為1.41 a,當 Th的核進行第一次放射性衰變時,會發射一個α粒子,形成子核 Ra,它也是放射性的。通過放射性子體,是這個衰變繼續進行。 Th經過6次α衰變和4次β衰變,最後到穩定核素 Pb。這個系的成員,其質量數都是4的整數倍。

數據

釷系相關數據見下表。

核素
衰變方式半衰期粒子能量/MeV(分支比)
Th
α1.41×10a4.01(76),3.95(24)
Ra
β5.76a0.048(70),0.024(30)
Ac
β6.13h1.19(35),1.76(20),2.10(13),0.62(6)
Th
α1.931a5.42(71),5.34(28)
Ra
α3.661d5.684(95),5.45(5)
Rn
α55.6s6.29(99.9),5.75(0.07)
Po
α0.15s6.77(100)
Pb
β10.64h0.34(81),0.58(14)
Bi
β,α60.6minβ:2.25(54),1.25(5);α:6.05(25),6.09(10)
Po
α3.0×10s8.78(100)
Tl
β3.053min1.80(49),1.29(24),1.52(23),1.04(4)
Pb
穩定

衰變系

從 Th到 Pb,質量數按4n(n為正整數)規律變化的天然放射性衰變系。釷系的衰變系如圖所示。

釷系 釷系

γ輻射

釷系每次衰變產生的γ光子的數量為2.431,能量為2.1861。釷系內73.5%的γ光子由MsThⅡ和Thc''放出,其能量占全系γ光子總能量的89.5%。Thc''放出的具有2.615MeV能量的γ光子,在Thc''每次衰變中產生的γ光子數占釷系每次衰變產生γ剛子總數的15%,而能量則占總能量的43%,該γ光子所形成的的譜線通常用來作為礦石中釷成分的特徵γ峰。

不平衡釷系的放射性計算

相對於長期平衡的放射系來說,不平衡狀態放射系的總放射性計算要複雜得多。計算結果表明,對於一個只含有釷同位素的不平衡釷系,其總放射性和總α分別在衰變後3.82年和4.54年時出現極小值。而由Ra 引起的總放射性和總α則分別在3.82年和4.54年時出現極大值。

前景

隨著科學技術的發展,一旦釷作為核燃料的技術被突破,釷的使用價值也很巨大。

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