Toriy-232 nima

Toriy-232
Toriy-232
	; Tabiiy metall toriyning namunasi (toriy-232 izotopining ulushi — 100%)
Nomi, belgisi	Toriy-232, 232Th
Boshqa nomlari	Toriy, Th
Neytronlar soni	142
Nuklidning xossalari
Atom massasi	232,0380553(21) a. m. b.
Massa defekti	35 448,3(20) keV
Solishtirma bog‘lanish energiyasi (har bir nuklonga)	7615,026(9) keV
Izotopning tabiiy tarqalish ulushi	100 %
Yarim yemirilish davri	1,405(6)⋅1010 yil
Yemirilish mahsulotlari	228Ra
Boshlang‘ich izotoplar	232Ac (β−); 232Pa (β+); 236U (α)
Spin va juftlik (yadroning)	0+
α-yemirilish	4,0816(14) MeV
O‘z-o‘zidan bo‘linish
Klasterli yemirilish (24Ne, 26Ne yadrolari chiqarilishi bilan)
ββ (nazariy jihatdan bashorat qilingan, ammo tajribada aniqlanmagan)	0,8376(22) MeV
	Nuklidlar jadvali

Toriy-232 — tabiiy radioaktiv nuklid , kimyoviy element toriyning izotopi bo‘lib, atom raqami 90 va massa soni 232. Izotopning tabiiy tarqalish ulushi toriy-232 uchun deyarli 100 % ni tashkil etadi. U toriyning eng uzoq yashovchi izotopidir (²³²Th alfa-radioaktiv bo‘lib, uning yarim yemirilish davri 1,405⋅10¹⁰ yil (14,05 milliard yil), bu Yer yoshidan uch baravar katta va hozirgi Koinot yoshidan (13,80 milliard yil) biroz ko‘proqdir. U toriyning radioaktiv yemirilish qatorining boshlang‘ich nuklidi hisoblanadi. Ushbu radioaktiv qator barqaror qo‘rg‘oshin-208 nuklidi hosil bo‘lishi bilan tugaydi. Qatorning qolgan nuklidlari qisqa umr ko‘radi; ulardan eng uzun yarim yemirilish davri 5,75 yil — radiy-228 uchun, 1,91 yil esa toriy-228 uchun xos. Qolgan barcha nuklidlarning yarim yemirilish davrlari esa jami 5 kundan kam.

Faollik ushbu nuklidning bir grammida 4070 Bq ni tashkil etadi.

Hosil bo‘lishi va yemirilishi

Toriy-232 quyidagi yemirilishlar natijasida hosil bo‘ladi:

β⁻-yemirilish natijasida ²³²Ac nuklididan (yarim yemirilish davri 119(5) s, beta-o‘tish energiyasi 3,7(1) MeV):

\mathrm {^{232}_{\ 89}Ac} \rightarrow \mathrm {^{232}_{\ 90}Th} +e^{-}+{\bar {\nu }}_{e};

elektron tutib olish jarayonida ²³²Pa nuklididan (yarim yemirilish davri 1,31(2) sutka, beta-o‘tishning umumiy energiyasi 495(8) keV):

\mathrm {^{232}_{\ 91}Pa} +e^{-}\rightarrow \mathrm {^{232}_{\ 90}Th} +{\bar {\nu }}_{e};

(bunda 232
91Pa ning yemirilishi faqat 232
90Th ning energiyasi 49,369(9) keV, spini 2 va juftligi +1 bo‘lgan birinchi qo‘zg‘algan energetik sathiga o‘tish orqali sodir bo‘ladi; ushbu sath yarim yemirilish davri 345(15) ps bo‘lgan holda bitta gamma-kvant chiqarib, toriy-232 ning asosiy holatiga qaytadi. Protaktiniy-232 ning toriy-232 ga yemirilish ehtimoli atigi 0,003(1) foizni tashkil etadi);

α-yemirilish natijasida ²³⁶U nuklididan (yarim yemirilish davri 2,342(3)⋅10⁷ yil):

\mathrm {^{236}_{\ 92}U} \rightarrow \mathrm {^{232}_{\ 90}Th} +\mathrm {^{4}_{2}He}

(bunda 73,8% ehtimollik bilan asosiy energetik sathda (0⁺) toriy-232 hosil bo‘ladi; 25,9% ehtimollik bilan birinchi qo‘zg‘algan sathda (2⁺, 49,369(9) keV) va 0,26% ehtimollik bilan ikkinchi qo‘zg‘algan sathda (4⁺, 162,12(2) keV) ham shu nuklid hosil bo‘ladi; qo‘zg‘algan sathlar bosqichma-bosqich asosiy sathga qaytib, tegishlicha bitta va ikkita gamma-kvant chiqaradi).

Toriy-232 quyidagi yo‘llar bilan yemiriladi:

α-yemirilish natijasida ²²⁸Ra hosil bo‘ladi (ehtimollik 100 %, yemirilish energiyasi 4081,6(14) keV):

\mathrm {^{232}_{\ 90}Th} \rightarrow \mathrm {^{228}_{\ 88}Ra} +\mathrm {^{4}_{2}He} ;

chiqariladigan α-zarralarning energiyasi 4012,3 keV (78,2 % hollarda) va 3947,2 keV (21,7 % hollarda).

O‘z-o‘zidan bo‘linish (ehtimollik 11(3)⋅10⁻¹⁰ %);
Klasterli yemirilish natijasida ²⁴Ne va ²⁶Ne nuklidlari hosil bo‘ladi (yemirilish ehtimoli quyidagi qiymatdan kam: 2,78⋅10⁻¹⁰ %):

\mathrm {^{232}_{\ 90}Th} \rightarrow \mathrm {^{208}_{\ 80}Hg} +\mathrm {^{24}_{10}Ne} ;

\mathrm {^{232}_{\ 90}Th} \rightarrow \mathrm {^{206}_{\ 80}Hg} +\mathrm {^{26}_{10}Ne} ;

Qo‘sh β⁻-yemirilish (nazariy jihatdan bashorat qilingan, biroq ehtimoli nihoyatda kichikligi sababli hozirgacha tajribada kuzatilmagan; yemirilish energiyasi 837,6(22) keV)

\mathrm {^{232}_{\ 90}Th} \rightarrow \mathrm {^{232}_{\ 92}U} +2e^{-}+2{\bar {\nu }}_{e}.

Qo‘llanilishi

²³²Th yadro yoqilg‘isi uchun xomashyo bo‘lib, neytronlarni yutganda uran-233 ga aylanadi, u esa o‘z navbatida uran-toriy yoqilg‘i siklining asosini tashkil qiladi. Ushbu o‘zgarish quyidagi zanjir bo‘yicha sodir bo‘ladi:

\mathrm {^{1}_{0}n} +\mathrm {^{232}_{\ 90}Th} \rightarrow \mathrm {^{233}_{\ 90}Th} {\xrightarrow[{22,3\ \mathrm {min} }]{\beta ^{-}\ 1,243\ \mathrm {MeV} }}\mathrm {^{233}_{\ 91}Pa} {\xrightarrow[{26,967\ \mathrm {d} }]{\beta ^{-}\ 0,5701\ \mathrm {MeV} }}\mathrm {^{233}_{\ 92}U} .

Toriy-232 yadrosi issiqlik neytronini radiatsion tutib olishi uchun kesim 7,37(6) barn. Masalan, uran-235 dan farqli ravishda, toriy yadrosi issiqlik neytronini yutganida bo‘linmaydi: o‘lchovlarga ko‘ra, bunday jarayonning kesimi 2,5 mikrobarn dan kichik.

Torotrast deb atalgan preparat tarkibidagi suspenziya (toriy dioksididan iborat) dastlabki rentgen diagnostikasida kontrast modda sifatida ishlatilgan. Hozirgi vaqtda toriy-232 preparatlari kanserogen moddalar sifatida tasniflanadi.
Cho‘kindi qatlamidagi hosila radionuklidlar ²³⁰Th va ²³¹Pa ning boshlang‘ich uran izotoplariga nisbatan ortiqcha radioaktiv faolligining yemirilishi tub cho‘kindilarining yoshini aniqlashda qo‘llaniladi. Yadro geoxronologiyasining uran-toriy usulida namuna yoshi ²³⁰Th/²³⁴U nisbatining qiymatiga ko‘ra aniqlanadi. Bundan tashqari, uran-qo‘rg‘oshin usuliga qo‘shimcha ravishda toriy-232 yemirilishidan ham foydalaniladi (uran-toriy-qo‘rg‘oshin usuli):

²³²Th → ²⁰⁸Pb ning yarim yemirilish davri 14,0 milliard yil (toriy qatori).

Toriy (0,8—1,0%) miqdorda legirlovchi qo‘shimcha sifatida volfram payvandlash elektrodlarini, shuningdek, ksenon yoy lampalari elektrodlarini tayyorlashda ishlatiladi. Toriy dioksidi cho‘g‘lanma to‘rlar tayyorlashda ishlatiladi, chunki uning erish harorati yuqori (3350 K), uchuvchanligi past va havoga nisbatan kimyoviy jihatdan inertdir.

Sharhlar

↑ Geoxronologiyada qabul qilingan qiymat 14,01 ± 0,07 milliard yil, yadro fizikasida esa — 14,05 ± 0,06 milliard yil.

Havolalar

Radioaktiv volfram-toriy elektrodlari. Toriy-232 (video)

[9] Geoxronologiyada qabul qilingan qiymat 14,01 ± 0,07 milliard yil, yadro fizikasida esa — 14,05 ± 0,06 milliard yil.