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Uran-235

Daten und Eigenschaften des Isotops U-235.



235U  
92  

Uran-235 ist das Isotop des chemischen Elements Uran, dessen Atomkern aus 143 Neutronen und den für dieses Element charakteristischen 92 Protonen besteht; daraus resultiert die Massenzahl 235.

Uran-235 wurde 1935 von Arthur Jeffrey Dempster - einem ein kanadisch-amerikanischen Physiker - entdeckt. Es ist das einzige spaltbare Isotop, das in der Natur als (primordiales) Urnuklid auftritt. Der Wirkungsquerschnitt für langsame thermische Neutronen beträgt etwa 584,3 ± 1 Barn; für schnelle Neutronen liegt dieser in der Größenordnung von einem Barn. Die Spaltung eines Uran-235-Atoms setzt im Kernreaktor 202,5 ​​MeV bzw. 3,24 × 10-11 J, was 19,54 TJ/mol oder 83,14 TJ/kg entspricht. Weitere 8,8 MeV entweichen dabei als Anti-Neutrinos.

Durch Bombardierung von U-235-Nukliden mit Neutronen werden viele verschiedene Spaltreaktionen ausgelöst - wie zum Beispiel:

10n + 23592U → 14156Ba + 9236Kr + 3 10n.

Siehe auch: Übersicht über die Uran-Isotope.

 

Allgemeine Daten

Bezeichnung des Isotops:Uran-235, U-235Namen:Actinuran, Actinouran, ActinouraniumEnglische Bezeichnung:Uranium-235Symbol:235UMassenzahl A:235Kernladungszahl Z:92 (= Anzahl der Protonen)Neutronenzahl N:143Isotopenmasse:235,04393(2) u (Atommasse)Nuklidmasse:234,9934673 u (berechnete Kernmasse ohne Elektronen)Massenexzess:40,92053 MeV (Massenüberschuss)Massendefekt:1,915055932 u (pro Atomkern)Kernbindungsenergie:1783,86311032 MeV (pro Atomkern)
7,59090685 MeV (Bindungsenergie im ∅ pro Nukleon)
Separationsenergie:SN = 5,29750(23) MeV (Trennungsenergie 1. Neutron)
SP = 6,709(4) MeV (Trennungsenergie 1. Proton)
Halbwertszeit:7,04(1) × 108 JahreZerfallskonstante λ:3,122095583762 × 10-17 s-1Kernspin:7/2-Ladungsradius:5,8337(41) Femtometer fmEntdeckungsjahr:1935

 

Radioaktiver Zerfall

Uran-235 ist Ausgangsnuklid der so genannten Uran-Actinium-Reihe - (4n+3)-Reihe -, die im englischen Sprachraum häufig auch als Actinium-Reihe oder Actinium-Kaskade bezeichnet wird und die ihren Endpunkt in dem stabilen Bleiisotop Pb-207 hat.

Halbwertszeit HWZ = 7,04(1) × 108 Jahre bzw. 2,2201344 × 1016 Sekunden s.

ZerfallProduktAnteilZerfallsenergieγ-Energie
(Intensität)
α zu231Thca. 100 %4,6780(7) MeV
SZdivSpuren

 

Uran-235 Gamma-Emissionen

EγIγDosis (MeV/Bq-s)
143,76(2) keV10,96(14) %0,01576(20)
163,356(3) keV5,08(6) %0,00830(11)
185,715(5) keV57,0(6) %0,1059(12)
205,316(10) keV5,02(6) %0,01031(12)

Störnuklide bei der gammaspektrometrischen Bestimmung: Ra-223 (Eγ = 144,27 keV; Iγ = 3,36 %); Ra-226 (Eγ = 186,21 keV; Iγ = 3,56 %).

Unter der Vielzahl der vom U-235 im Gammaspektrum verursachten Gammalinien sind in der Tabelle nur diejenigen aufgeführt, deren Intensitäten Iγ größer als 5 Prozent sind.

 

Die Abbildung zeigt das natürliche Zerfallsschema (Uranium-235 decay series) für das Nuklid Uran-235 - auch Uran-Actinium-Zerfallsreihe genannt -, dessen Endpunkt das stabile Blei-Nuklid Pb-207 ist.

 

Ausgangsnuklide

Direkte Mutternuklide sind: 239Pu, 235Np, 235Pa.

 

Natürliches Vorkommen

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

 

Atommasse ArAnteilHalbwertszeitSpin
Uran
Isotopengemisch
238,02891 u100 %
Isotop 234U234,04095(2) u0,0054(5) %2,455(6) × 105 Jahre0+
Isotop 235U235,04393(2) u0,7204(6) %7,04(1) × 108 Jahre7/2-
Isotop 238U238,05079(2) u99,2742(10) %4,468(6) × 109 Jahre0+

 

NMR-Daten

235U zählt zu den NMR-aktiven Nukliden.

Bezeichnung:235U-NMRAnteil:0,7204(6) %Kernspin:7/2-Kernmagnetisches Moment
μ/μN:
- 0,38(3)Gyromagnetisches Verhältnis
107 rad T-1 s-1:
0,4926Quadrupol-Moment
Q fm-2:
+ 493,6(6)Resonanz-Frequenz
v0 bei 1 T:
0,83Relative Empfindlichkeit:0,00015 (H0 = const.)
0,4082 (v0 = const.)
[bezogen auf 1H = 1,000]

 

Strahlenschutz

Die Strahlenschutzverordnung (StrlSchV) führt für das Isotop Uran-235 folgende Freigrenzen, Freigabewerte sowie andere Werte als radioaktive bzw. hochradioaktive Strahlenquelle auf (Weitere Daten, Erläuterungen: siehe dort):

Bezeichnung:U-235+Freigenze:104 BqFreigenze pro Gramm:1 Bq/g
Uneingeschränkte Freigabe von festen und flüssigen Stoffen.
Aktivität HRQ:0,00008 TBqOberflächenkontamination:1 Bq cm-2Halbwertszeit:7,0 × 108 Jahre

 

Kernisomere

Kernisomere Nuklide bzw. angeregte Zustände mit der auf den Grundzustand bezogenen Aktivierungsenergie in keV.

BezeichnungAnregungsenergieHalbwertszeitKernspin
235mU0,0760(4) keVca. 26 Minuten1/2+
235m2U2500(300) keV3,6(19) ms

 

Isotone und Isobare Kerne

Die folgende Tabelle zeigt zum Nuklid Uran-235 isotone (gleiche Neutronenzahl N = 143) und isobare (gleiche Nukleonenzahl A = 235) Atomkerne. Natürlich auftretende Isotope sind grün markiert; hellgrün = Radionuklide.

 

OZIsotone N = 143Isobare A = 235
84227Po
85228At
86229Rn
87230Fr
88231Ra
89232Ac235Ac
90233Th235Th
91234Pa235Pa
92235U235U
93236Np235Np
94237Pu235Pu
95238Am235Am
96239Cm235Cm
97240Bk235Bk
98241Cf
99242Es
100243Fm
101244Md

 

Externe Daten und Identifikatoren

CAS-Nummer:15117-96-1InChI Key:JFALSRSLKYAFGM-OIOBTWANSA-NSMILES:[235U]PubChem:ID 61784Energieniveaus:NuDat 235U (Adopted Levels, Gammas)

 


Letzte Änderung am 15.03.2021.


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