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铀是一个天然放射性元素,没有任何稳定的同位素,但是有两个同位素拥有非常长的半衰期,分别是铀-235和铀-238,其与衰变产物铀-234分布在地壳中,其数量也不少。存于自然界的铀其相对原子质量为238.02891(3)。
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标准原子质量 (Ar, 标准) |
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铀-215与铀-216都是铀放射性同位素,是日本理化学研究所的团队在2014年尝试合成重元素钚的同位素时所发现的新的铀同位素。
2014年日本理研在应合成钚-220,然后发现铀-216是钚-220的衰变产物,接着理研究开始研究铀-216,并且尝试利用氪撞击钡靶合成铀-216,反应方程式如下:
然后又发现了铀-215。
铀-215的半衰期约为2.24毫秒、铀-216的半衰期较长,约为4.3毫秒,两者都会通过α衰变衰变成钍。
铀-232(232
92U
140、232
U
、U-232)是铀的一种同位素,具有68年10个月又24天的半衰期,是钍循环的副产物。由于铀-232可以制成使用铀-233裂变的核武器,而且铀-232的衰变产物会放出强烈的γ辐射,也使得铀-233的污染十分难以处理,因此它已被列为核武器扩散的管制物品。
透过钍-232照射中子而合成的铀-233必会有少量的铀232杂质,因为铀-233与镤-233本身会有(n,2n)的寄生反应:
铀-232的衰变链会迅速产生强烈的伽玛射线,可以做为伽玛射线源:
因此只用处理钚用的遮光手套箱进行人工处理是十分危险的。
符号 | 历史 名称 |
Z | N | 同位素质量(u) [n 1][n 2] |
半衰期 [n 1][n 2][n 3] |
衰变 方式[2] |
衰变 产物 [n 4][n 5] |
原子核 自旋[n 1] |
相对丰度 (莫耳分率)[n 2] |
相对丰度 的变化量 (莫耳分率) |
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激发能量[n 1][n 2] | ||||||||||
214 U [3] |
92 | 122 | 0.52 毫秒[3]:3 | α | 210Th | |||||
215 U [4] |
92 | 123 | 2.24 毫秒 | α | 211Th | 5/2−# | ||||
216 U [4][5] |
92 | 124 | 4.3 毫秒 | α | 212Th | 0+ | ||||
217 U |
92 | 125 | 217.02437(9) | 26(14) 毫秒 [16(+21−6) 毫秒] |
α | 213Th | 1/2−# | |||
218 U |
92 | 126 | 218.02354(3) | 6(5) 毫秒 | α | 214Th | 0+ | |||
219 U |
92 | 127 | 219.02492(6) | 55(25) 微秒 [42(+34−13) 微秒] |
α | 215Th | 9/2+# | |||
221 U |
92 | 129 | 221.02640(11)# | 700# 纳秒 | α | 217Th | 9/2+# | |||
β+ (不常见) | 221Pa | |||||||||
222 U |
92 | 130 | 222.02609(11)# | 1.4(7) 微秒 [1.0(+10−4) 微秒] |
α | 218Th | 0+ | |||
β+ (10−6%) | 222Pa | |||||||||
223 U |
92 | 131 | 223.02774(8) | 21(8) 微秒 [18(+10−5) 微秒] |
α | 219Th | 7/2+# | |||
224 U |
92 | 132 | 224.027605(27) | 940(270) 微秒 | α | 220Th | 0+ | |||
225 U |
92 | 133 | 225.02939# | 61(4) 毫秒 | α | 221Th | (5/2+)# | |||
226U | 92 | 134 | 226.029339(14) | 269(6) 毫秒 | α | 222Th | 0+ | |||
227U | 92 | 135 | 227.031156(18) | 1.1(1) 分钟 | α | 223Th | (3/2+) | |||
β+ (.001%) | 227Pa | |||||||||
228U | 92 | 136 | 228.031374(16) | 9.1(2) 分钟 | α (95%) | 224Th | 0+ | |||
ε (5%) | 228Pa | |||||||||
229U | 92 | 137 | 229.033506(6) | 58(3) 分钟 | β+ (80%) | 229Pa | (3/2+) | |||
α (20%) | 225Th | |||||||||
230U | 92 | 138 | 230.033940(5) | 20.8 日 | α | 226Th | 0+ | |||
SF (1.4×10−10%) | (不确定) | |||||||||
231U | 92 | 139 | 231.036294(3) | 4.2(1) 日 | ε | 231Pa | (5/2)(+#) | |||
α (.004%) | 227Th | |||||||||
232 U |
92 | 140 | 232.0371562(24) | 68.9(4) 年 | α | 228Th | 0+ | |||
CD (8.9×10−10%) | 208Pb 24Ne | |||||||||
CD (5×10−12%) | 204Hg 28Mg | |||||||||
SF (10−12%) | (不确定) | |||||||||
233 U |
92 | 141 | 233.0396352(29) | 1.592(2)×105 年 | α | 229Th | 5/2+ | |||
SF (6×10−9%) | (不确定) | |||||||||
CD (7.2×10−11%) | 209Pb 24Ne | |||||||||
CD (1.3×10−13%) | 205Hg 28Mg | |||||||||
234 U [n 6][n 7] |
Uranium II | 92 | 142 | 234.0409521(20) | 2.455(6)×105 年 | α | 230Th | 0+ | [0.000054(5)][n 8] | 0.000050– 0.000059 |
SF (1.73×10−9%) | (不确定) | |||||||||
CD (1.4×10−11%) | 206Hg 28Mg | |||||||||
CD (9×10−12%) | 184Hf 26Ne 24Ne | |||||||||
234mU | 1421.32(10) keV | 33.5(20) 毫秒 | 6− | |||||||
235 U [n 9][n 10][n 11] |
Actin Uranium Actino-Uranium |
92 | 143 | 235.0439299(20) | 7.04(1)×108 年 | α | 231Th | 7/2− | [0.007204(6)] | 0.007198– 0.007207 |
SF (7×10−9%) | (不确定) | |||||||||
CD (8×10−10%) | 186Hf 25Ne 24Ne | |||||||||
235mU | 0.0765(4) keV | ~26 分钟 | IT | 235U | 1/2+ | |||||
236 U |
92 | 144 | 236.045568(2) | 2.342(3)×107 年 | α | 232Th | 0+ | <10-11 | ||
SF (9.6×10−8%) | (不确定) | |||||||||
236m1U | 1052.89(19) keV | 100(4) 纳秒 | (4)− | |||||||
236m2U | 2750(10) keV | 120(2) 纳秒 | (0+) | |||||||
237U | 92 | 145 | 237.0487302(20) | 6.75(1) 日 | β− | 237Np | 1/2+ | |||
238U[n 7][n 9][n 10] | Uranium I | 92 | 146 | 238.0507882(20) | 4.468(3)×109 年 | α | 234Th | 0+ | [0.992742(10)] | 0.992739– 0.992752 |
SF (5.45×10−5%) | (不确定) | |||||||||
β−β− (2.19×10−10%) | 238Pu | |||||||||
238mU | 2557.9(5) keV | 280(6) 纳秒 | 0+ | |||||||
239U | 92 | 147 | 239.0542933(21) | 23.45(2) 分钟 | β− | 239Np | 5/2+ | |||
239m1U | 20(20)# keV | >250 纳秒 | (5/2+) | |||||||
239m2U | 133.7990(10) keV | 780(40) 纳秒 | 1/2+ | |||||||
240U | 92 | 148 | 240.056592(6) | 14.1(1) 小时 | β− | 240Np | 0+ | |||
α (10−10%) | 236Th | |||||||||
241U[6] | 92 | 149 | 241.06031(5) | ~40 分钟[7][8] | β− | 241Np | 7/2+# | |||
242U | 92 | 150 | 242.06293(22)# | 16.8(5) 分钟 | β− | 242Np | 0+ |
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