Ура́н-234 (англ. uranium-234), историческое название ура́н два (лат. Uranium II, обозначается символом U_II) — радиоактивный нуклид химического элемента урана с атомным номером 92 и массовым числом 234. Изотопная распространённость урана-234 в природе составляет 0,0055(2) %^[2]. Является членом радиоактивного семейства 4n+2, называемого рядом урана-радия. Был открыт в 1939 году Альфредом Ниром (англ.)^[3].

Активность одного грамма этого нуклида составляет приблизительно 230,22 МБк.

Образование и распад

Уран-234 образуется в результате следующих распадов:

• β⁺-распад нуклида ²³⁴Np (период полураспада составляет 4,4(1)^[2] суток):

• β⁻-распад нуклида ²³⁴Pa (период полураспада составляет 6,70(5)^[2] ч):

• α-распад нуклида ²³⁸Pu (период полураспада составляет 87,7(1)^[2] года):

Распад урана-234 происходит по следующим направлениям:

• α-распад в ²³⁰Th (вероятность 100 %^[2], энергия распада 4 857,7(7) кэВ^[1]):

энергия испускаемых α-частиц 4 722,4 кэВ (в 28,42 % случаев) и 4 774,6 кэВ (в 71,38 % случаев)^[4].

• Спонтанное деление (вероятность 1,73(10)·10⁻⁹ %)^[2].
• Кластерный распад с образованием нуклида ²⁸Mg (вероятность распада 1,4(3)·10⁻¹¹ %^[2], по другим данным 3,9(10)·10⁻¹¹ %^[5]):

• Кластерный распад с образованием нуклидов ²⁴Ne и ²⁶Ne (вероятность распада 9(7)·10⁻¹² %^[2], по другим данным 2,3(7)·10⁻¹¹ %^[5]):

Изомеры

Известен единственный изомер ²³⁴U^m со следующими характеристиками^[2]:

• Избыток массы: 39 567,9(18) кэВ
• Энергия возбуждения: 1 421,32(10) кэВ
• Период полураспада: 33,5(20) мкc
• Спин и чётность ядра: 6⁻

Применение

Несмотря на крайне низкое массовое содержание, активность урана-234 в природном уране практически равна активности его долгоживущего предшественника по цепочке распада, урана-238, составляющего более 99% массы природного урана, поскольку уран-234 и уран-238 находятся в равновесии. Соответственно уран-234 и уран-238 вносят каждый более 49% в общую активность урана природного происхождения. При изготовлении топлива для ядерных установок (АЭС и т.п.) природный уран претерпевает процесс обогащения с целью повысить содержание урана-235. При этом относительное содержание урана-234, как ещё более лёгкого изотопа, повышается в ещё большей степени. Хотя массовое содержание урана-234 остаётся на уровне сотых долей процента, его активность становится преобладающей. Именно поэтому обогащённый уран с санитарно-гигиенической точки зрения рассматривается как уран-234.

Самостоятельное применение урана-234 весьма ограничено и связано в основном с его отмеченной выше особенностью. Главным образом он используется в контрольных радиоактивных источниках для калибровки радиометров, применяемых при радиационном мониторинге обогащённого урана.

См. также

• Изотопы урана

Примечания