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錒鈾系
鎖定
- 中文名
- 錒鈾系
- 外文名
- actinium-uranittm series
- 核子數
- 4n+3
- 代表核素
- 235-U,231-Th
- 作 用
- 235-U可作為核燃料
- 學 科
- 核物理
錒鈾系介紹
錒鈾系也稱錒系(區別於始於238U的鈾鐳放射系)。錒鈾系由235U開始,經過11次連續衰變,到達穩定核素207Pb。由於235U的質量數A=235=4×58+3,是4的整數倍加3,該系其他核素質量數均為4的整數倍加3,故稱4n+3系。母體235U的半衰期為7.038×108a,子體半衰期最長的是231Pa,為3.28×104a,所以,錒系建立起長期平衡,需要十萬年的時間。
[1]
錒鈾系元素重要的單質和化合物為鈾、釷及其化合物。 鈾是一種銀灰色活潑金屬,在空氣中易被氧化而變黑,其密度很大,與金相似,有能溶於酸,並能與許多非金屬單質直接化合。鈾在空氣中微微受熱即能燃燒,粉末狀的鈾在空氣中甚至能自燃。鈾主要以氧化物U3O8的形式存在於瀝青鈾礦中,其它主要氧化物鈾棕色的UO2和橙色的UO3,鈾最穩定的價態是+6,由於正電荷高,在溶液中U(VI)經常以鈾酰離子形式存在。
鈾的鹵化物一般都有顏色,如UBr3為紅色,UF4、UCl3、UCl4、UCl6等均為綠色,UF5為淡藍色,UF6為白色,UCl5、UBr,UBr5為在棕色,UF3、UI3為棕色等。 釷是銀白色活潑金屬,在濃硫酸中會鈍化。釷最穩定的氧化態為+4價,Th4+即能存在於固體中,又能存在於溶液中。二氧化釷為最常見的釷的氧化物,其為白色粉末,熔點3390度,是熔點最高的氧化物,只能溶解於硝酸和氫氟酸組成的混合酸中。硝酸釷是最重要的釷鹽,易溶於水、醇、酮和酯中,常用於製取釷。 鈾和釷最重要的意義均在於原子能的開發,因為天然丰度為100%的232Th受中子照射後轉化成233Th,後者經兩次β衰變可得到重要的和裂變材料233U。
錒鈾系核素
錒鈾系包括下列核素:
錒鈾系錒鈾
235U是主要的核燃料之一,為易變核燃料核素。但丰度太低,為了獲實用的核燃料必須進行235U的富集。含235U90%以上的高濃鈾主要用作核武器裝料;含235U90%以下的各種濃縮鈾及天然鈾可用作各類反應堆燃料;含235U0.2%~0.3%的貧化鈾可以用作核武器的反射層材料、鈾合金元素及γ射線的防護層等等。它吸收慢中子後即發生裂變,裂變截面為582.2b,並伴隨大量的能量放出。
完全裂變的“熱能當量”約2.202×107KW·h/Kg235U。235U也能為快中子所裂變,但裂變截面遠小於慢中子裂變的數值。