| 232 | Th | |
| 90 |
Thorium-232 ist das Radioisotop des Elements Thorium, dessen Atomkern neben den elementspezifischen 90 Protonen 142 Neutronen aufweist, woraus eine Massenzahl von 232 resultiert.
Siehe auch: Übersicht über die Thorium-Isotope.
Allgemeine Daten
7,61500742 MeV (Bindungsenergie im ∅ pro Nukleon)
SP = 7,605(13) MeV (Trennungsenergie 1. Proton)
σ(n,f) = 3 μb (Spaltquerschnitt)
σ(n,α) < 1 μb
1,101417617998 × 10-7 Ci g-1
Radioaktiver Zerfall
Thorium-232 hat eine Halbwertszeit von 14 Milliarden Jahren und zerfällt überwiegend durch α-Zerfall zu Radium-228 mit einer Zerfallsenergie von 4,0816 MeV. Die Zerfallskette folgt der Thorium-Reihe, die beim stabilen Nuklid Blei-208 endet.
Halbwertszeit HWZ = 1,40(1) × 1010 Jahre bzw. 4,41504 × 1017 Sekunden s.
| Zerfall | Produkt | Anteil | Zerfallsenergie | γ-Energie (Intensität) |
|---|---|---|---|---|
| α zu | 228Ra | > 99 % | 4,0816(14) MeV | |
| SF | div | << 1 % |
Ausgangsnuklide
Direkte Mutternuklide sind: 236U, 232Ac, 232Pa.
Natürliches Vorkommen
Thorium-232 ist das einzige primordiale Isotop (Urnuklid) des Thoriums und macht effektiv das gesamte natürliche Thorium aus; andere Thoriumisotope treten nur in Spuren als relativ kurzlebige Zerfallsprodukte von Uran und Thorium auf. Einige Mineralien, die das Thorium-Isotop in sehr kleinen Mengen enthalten, sind Apatit, Sphen, Zirkon, Allanit, Monazit, Pyrochlor, Thorit und Xenotim.
Vergleich der natürlichen Thorium-Isotope inklusive Isotopenhäufigkeit (Stoffmengenanteil am Isotopengemisch in Prozent):
| Atommasse Ar | Anteil | Halbwertszeit | Spin | |
|---|---|---|---|---|
| Thorium Isotopengemisch | 232,0377 u | 100 % | ||
| Isotop 230Th | 230,0331323(2) u | 0,02(2) % | 7,54(3) × 104 Jahre | 0+ |
| Isotop 232Th | 232,03806(2) u | 99,98(2) % | 1,40(1) × 1010 Jahre | 0+ |
Verwendung
Das in der Natur reichlicher als Uran auftretende Thorium-232 wird zur künstlichen Herstellung von spaltbarem U-233 eingesetzt. Th-232 vermag Neutronen zu absorbieren und damit zu U-233 zu transmutieren. Das Isotop steht an der Spitze des Uran-Thorium-Brennstoffkreislaufs.
Bedenken hinsichtlich der Grenzen der welt verfügbaren Uranressourcen weckten anfänglich das Interesse am Thoriumbrennstoffkreislauf. Es wurde ins Auge gefasst, dass Thorium bei Erschöpfung der Uranreserven zu dessen Produktion herangezogen werden könne. In den meisten Ländern war Uran jedoch relativ häufig vorhanden ... und die Forschung zum Thoriumbrennstoffkreislauf ließ schnell wieder nach. Eine bemerkenswerte Ausnahme war Indiens dreistufiges Kernenergie-Programm. Im 21. Jahrhundert führte das Potenzial von Thorium zur Verbesserung der Proliferationsbeständigkeit und der Abfallcharakteristik zu einem erneuten Interesse am Kernbrennstoffkreislauf auf Thorium-Basis [1].
Th- und U-Isotope sind technische Produkte und Parameter, die in Bereichen wie Umweltüberwachung oder bei nuklearen Notfällen analytisch bestimmt werden müssen. Über eine neuere analytische Methode zur gleichzeitigen Bestimmung dieser radioaktiven Nuklide in verschiedenen Arten von realen Wasserproben bei gleichzeitig guter Praktikabilität berichtet eine Forschergruppe um Youyi Ni et al. [2].
Strahlenschutz
Die Strahlenschutzverordnung (StrlSchV) führt für das Isotop Thorium-232 folgende Freigrenzen, Freigabewerte sowie andere Werte als radioaktive bzw. hochradioaktive Strahlenquelle auf (Weitere Daten, Erläuterungen: siehe dort):
Uneingeschränkte Freigabe von festen und flüssigen Stoffen.
Isotone und Isobare Kerne
Die folgende Tabelle zeigt zum Nuklid Thorium-232 isotone (gleiche Neutronenzahl N = 142) und isobare (gleiche Nukleonenzahl A = 232) Atomkerne. Natürlich auftretende Isotope sind grün markiert; hellgrün = Radionuklide.
| OZ | Isotone N = 142 | Isobare A = 232 |
|---|---|---|
| 84 | 226Po | |
| 85 | 227At | |
| 86 | 228Rn | |
| 87 | 229Fr | 232Fr |
| 88 | 230Ra | 232Ra |
| 89 | 231Ac | 232Ac |
| 90 | 232Th | 232Th |
| 91 | 233Pa | 232Pa |
| 92 | 234U | 232U |
| 93 | 235Np | 232Np |
| 94 | 236Pu | 232Pu |
| 95 | 237Am | 232Am |
| 96 | 238Cm | 232Cm |
| 97 | 239Bk | |
| 98 | 240Cf | |
| 99 | 241Es | |
| 100 | 242Fm |
Externe Daten und Identifikatoren
Literatur und Quellen
[1] - Uguru Edwin Humphrey, Mayeen Uddin Khandaker:
Viability of thorium-based nuclear fuel cycle for the next generation nuclear reactor: Issues and prospects.
In: Renewable and Sustainable Energy Reviews, (2018), DOI 10.1016/j.rser.2018.08.019.
[2] - Youyi Ni, Wenting Bu, Xiaotong Ding et al.:
Automated method for concurrent determination of thorium (230Th, 232Th) and uranium (234U, 235U, 238U) isotopes in water matrices with ICP-MS/MS.
In: Journal of Analytical Atomic Spectrometry, (2022), DOI 10.1039/D1JA00450F.
Letzte Änderung am 15.04.2023.
Permalink: https://www.internetchemie.info/isotop.php?Kern=Th-232.
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