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Thorium-232

Daten und Eigenschaften des Isotops Th-232.



232Th  
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

Bezeichnung des Isotops:Thorium-232, Th-232Symbol:232ThMassenzahl A:232Kernladungszahl Z:90 (= Anzahl der Protonen)Neutronenzahl N:142Isotopenmasse:232,03806(2) u (Atommasse)Nuklidmasse:231,9886942 u (berechnete Kernmasse ohne Elektronen)Massenexzess:35,45266 MeV (Massenüberschuss)Kernbindungsenergie:1756,14569164 MeV (pro Atomkern)
7,5695935 MeV (Bindungsenergie im ∅ pro Nukleon)
Separationsenergie:SN = 6,4404(11) MeV (Trennungsenergie 1. Neutron)
SP = 7,605(13) MeV (Trennungsenergie 1. Proton)
Wirkungsquerschnitt:σ(n,γ) = 7,37(4) barn (thermischer Neutroneneinfangquerschnitt)
σ(n,f) = 3 μb (Spaltquerschnitt)
σ(n,α) < 1 μb
Halbwertszeit:1,40(1) × 1010 JahreZerfallskonstante λ:1,569968064977 × 10-18 s-1Kernspin:0+Ladungsradius:5,7848(124) Femtometer fmEntdeckungsjahr:1898

 

Radioaktiver Zerfall

Halbwertszeit HWZ = 1,40(1) × 1010 Jahre bzw. 4,41504 × 1017 Sekunden s.

ZerfallProduktAnteilZerfallsenergieγ-Energie
(Intensität)
α zu228Ra> 99 %4,0816(14) MeV
SFdiv<< 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.

Vergleich der natürlichen Thorium-Isotope inklusive Isotopenhäufigkeit (Anteil am Isotopengemisch):

 

Atommasse ArAnteilHalbwertszeitSpin
Thorium
Isotopengemisch
232,0377 u100 %
Isotop 230Th230,03313(2) u0,02(2) %7,54(3) × 104 Jahre0+
Isotop 232Th232,03806(2) u99,98(2) %1,40(1) × 1010 Jahre0+

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].

 

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):

Bezeichnung:Th-232Freigenze:104 BqFreigenze pro Gramm:10 Bq/g
Uneingeschränkte Freigabe von festen und flüssigen Stoffen.
Oberflächenkontamination:0,1 Bq cm-2Halbwertszeit:1,4 × 1010 Jahre

 

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.

 

OZIsotone N = 142Isobare A = 232
84226Po
85227At
86228Rn
87229Fr232Fr
88230Ra232Ra
89231Ac232Ac
90232Th232Th
91233Pa232Pa
92234U232U
93235Np232Np
94236Pu232Pu
95237Am232Am
96238Cm232Cm
97239Bk
98240Cf
99241Es
100242Fm

 

Externe Daten und Identifikatoren

Energieniveaus:NuDat 232Th (Adopted Levels, Gammas)

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.

 


Letzte Änderung am 18.03.2021.



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