鈾系

鈾系

鈾系(uranium series)是三個天然放射系(釷系、鈾系、錒系)之一。又稱4n+2系。又稱鈾鐳系。它們的半衰期長短不一,最長的如鈾-238,為4.5×109年,最短的如釙-214為1.6×10-4秒。放出的有a射線或β射線,有些核素並伴有γ射線。其中的某些核素若造成內照射會嚴重地危害人體組織。

介紹

鈾系也稱鈾鐳系(區別於始於 U的鈾錒放射系)。鈾系由 U開始,經過14次連續衰變而到達穩定核素 Pb。由於 U的質量數A=238=4×59+2,是4的整數倍加2,該系其他核素質量數均為4的整數倍加2,故稱4n+2系。母體 U的半衰期為4.468×10 a, U之後的子體半衰期最長的是 U,為4.468×10 a,所以,鈾系建立起長期平衡,需要近3百萬年的時間。 根據放射性特點,鈾系分為鈾組和鐳組放射性元素。

鈾系核素

由鈾-238多次連續衰變而成的一系列核素,包括:UⅠ、UX1、UX2、UⅡ、Th、Ra、Rn、RaA、RaB、RaC、RaC′、RaC″、RaD、RaE、RaF、RaG,其核素符號分別為鈾-238、釷-234、鏷234、鈾-234、釷-230、鐳-226、氡-222、釙-218、鉛-214、鉍-214、釙-214、鉈-210、鉛-210、鉍-210、釙210及鉛-206 (穩定)。

鈾238

鈾238,又稱貧鈾,是指每一千個鈾原子當中只有七個是鈾235,其餘的都是鈾238。含有約99.27%鈾238的鈾,貧鈾的密度高達19.1g/cm³,與鎢相近。鈾238可用於飛行器和軍事領域,鈾238同位素的半衰期為44億5千萬年,這已經用於宇宙年齡的測定。通過觀察C31082-001恆星鈾238的光譜,推算出宇宙的年齡大約為125億年。

貧鈾可做為飛行器的配重塊,或放射線療法及工業用放射造影器材的禁止物,及放射性物質使用的貨箱。軍事上則常用做貧鈾彈或裝甲板材,這是因為貧鈾能大幅提升穿甲強度或裝甲抗度,並且貧鈾彈在命中後另具有攝氏三千度的高溫燒灼效果。

海洋鈾衰變

海洋與陸地一樣,也存在著鈾衰變系列,在海洋中鈾系是研究得較多的天然衰變系列,從放射性衰變平衡來說,衰變系列中的母體與子體都應處於平衡狀態. 但由於海洋不同於陸地,受到陸地水源及海底沉積物中鈾的影響,往往出現一些反常現象,如U234/U238放射性活度(強度)之比的不平衡就是一例。利用U234/U238之比不平衡可以測定海相生物碳酸鹽的年齡,鈾系的衰變子體Pb210可用來測定近海沉積物的沉積速度。所以研究鈾系不僅具有理論意義,而且還具有重要的實用意義。

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