Uran-Radium-Reihe: Unterschied zwischen den Versionen

Aktuelle Version vom 19. September 2020, 15:23 Uhr

Die Uran-Radium-Reihe ist die natürliche Zerfallsreihe des Uranisotops ²³⁸U.

Sie kann „rückwärts“ zu den künstlichen Transuranen verlängert werden: Das Mutternuklid des Uran-238 ist das in Kernreaktoren erbrütete Plutonium-242. Dieses kann wiederum aus anderen Mutternukliden entstanden sein, die hier jedoch nicht dargestellt sind (erste Verlängerung in rot)
Ihr Endnuklid ist das stabile Bleiisotop ²⁰⁶Pb.

Radioaktive Zerfallsreihen: Uran-Radium Reihe (rot)

Im Falle des Protactiniumisotops ²³⁴Pa entsteht zunächst das metastabile Isomer ^234mPa, das überwiegend über einen β⁻-Prozess zerfällt, aber auch mit einem Anteil von 0,16 % durch γ-Zerfall in den Grundzustand ²³⁴Pa übergehen kann.

4n+2 Reihe

Zerfallsreihen von ²³⁸U (die sehr unwahrscheinlichen Reihen sind nicht dargestellt); Z zeigt die Ordnungszahl (Protonenanzahl), N die Neutronenanzahl der Isotope

Im Gammaspektrum von Uranerz sind verschiedene Nuklide ²²⁶Ra, ²¹⁴Pb, ²¹⁴Bi aus der Uran-Radium-Reihe zu erkennen.

Nuklid	Zerfall	HWZ	E / MeV	Zerfallsprodukt
²⁴²Pu	α	373300 a	4,984	²³⁸U
²³⁸U	α	4,468·10⁹ a	4,270	²³⁴Th
²³⁴Th	β⁻	24,10 d	0,198	^234mPa
^234mPa	β⁻ 99,84 % IT 0,16 %	1,17 min	2,271 0,074	²³⁴U ²³⁴Pa
²³⁴Pa	β⁻	6,7 h	2,197	²³⁴U
²³⁴U	α	245500 a	4,859	²³⁰Th
²³⁰Th	α	75380 a	4,770	²²⁶Ra
²²⁶Ra	α	1602 a	4,871	²²²Rn
²²²Rn	α	3,8235 d	5,590	²¹⁸Po
²¹⁸Po	α 99,98 % β⁻ 0,02 %	3,05 min	6,115 0,265	²¹⁴Pb ²¹⁸At
²¹⁸At	α 99,90 % β⁻ 0,10 %	1,5 s	6,874 2,883	²¹⁴Bi ²¹⁸Rn
²¹⁸Rn	α	35 ms	7,263	²¹⁴Po
²¹⁴Pb	β⁻	26,8 min	1,024	²¹⁴Bi
²¹⁴Bi	β⁻ 99,98 % α 0,02 %	19,9 min	3,272 5,617	²¹⁴Po ²¹⁰Tl
²¹⁴Po	α	164 µs	7,883	²¹⁰Pb
²¹⁰Tl	β⁻ 99,9930 % β⁻n 0,0070 %	1,30 min	5,484 0,299	²¹⁰Pb ²⁰⁹Pb*
²¹⁰Pb	β⁻ ≈100 % α 1,9·10⁻⁶ %	22,3 a	0,064 3,792	²¹⁰Bi ²⁰⁶Hg
²¹⁰Bi	β⁻ ≈100 % α 1,3·10⁻⁶ %	5,013 d	1,161 5,036	²¹⁰Po ²⁰⁶Tl
²⁰⁶Hg	β⁻	8,15 min	1,308	²⁰⁶Tl
²¹⁰Po	α	138,376 d	5,407	²⁰⁶Pb
²⁰⁶Tl	β⁻	4,199 min	1,533	²⁰⁶Pb
²⁰⁶Pb	—	stabil	—	—

* Durch Neutronenemission erfolgt ein Wechsel zur Neptunium-Zerfallsreihe (4n+1)

en:Decay chain#Radium series (also known as uranium series)

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-[[Datei:Radioaktivezerfallsreihen-Diagramm.svg|hochkant=1.8|miniatur|Auftragung der radioaktiven Zerfallsreihen: <span style="color:red">Uran-Radium Reihe (rot)</span>]]
+Die '''[[Uran]]-[[Radium]]-Reihe''' ist die natürliche [[Zerfallsreihe]] des Uranisotops <sup>238</sup>U.
-Die '''[[Uran]]-[[Radium]]-Reihe''' ist die natürliche [[Zerfallsreihe]] des [[Uran]]isotops <sup>238</sup>U.
+Sie kann „rückwärts“ zu den künstlichen [[Transurane]]n verlängert werden: Das Mutternuklid des Uran-238 ist das in [[Kernreaktor]]en erbrütete Plutonium-242. Dieses kann wiederum aus anderen Mutternukliden entstanden sein, die hier jedoch nicht dargestellt sind (erste Verlängerung in <span style="color:red">rot</span>)<br>
 Ihr Endnuklid ist das stabile [[Blei]]isotop <sup>206</sup>Pb.
+{| style="text-align:center;"
+|[[Datei:Radioaktivezerfallsreihen-Diagramm.svg|800px]]<br />Radioaktive Zerfallsreihen: <span style="color:red">Uran-Radium Reihe (rot)</span>
+|}
 Im Falle des [[Protactinium]]isotops <sup>234</sup>Pa entsteht zunächst das [[Isomer (Kernphysik)|metastabile Isomer]] <sup>234m</sup>Pa, das überwiegend über einen [[Betastrahlung|β<sup>−</sup>-Prozess]] zerfällt, aber auch mit einem Anteil von 0,16 % durch [[Isomerieübergang|γ-Zerfall]] in den Grundzustand <sup>234</sup>Pa übergehen kann.
 == 4n+2 Reihe ==
-[[Datei:Uranova rada.svg|miniatur|hochkant=1.5|Zerfallsreihen von <sup>238</sup>[[Uran|U]] (die sehr unwahrscheinlichen Reihen sind nicht dargestellt); Z zeigt die Ordnungszahl (Protonenanzahl), N die Neutronenanzahl der Isotope]]
+[[Datei:Uranova rada.svg|miniatur|hochkant=1.5|Zerfallsreihen von <sup>238</sup>[[Uran|U]] (die sehr unwahrschein&shy;lichen Reihen sind nicht dargestellt); Z zeigt die Ordnungszahl (Protonenanzahl), N die Neutronenanzahl der Isotope]]
-[[Bild:Gammaspektrum Uranerz.jpg|thumb|250px|Im [[Gammaspektroskopie|Gammaspektrum]] von [[Uran]]erz sind verschiedene Nuklide <sup>226</sup>Ra, <sup>214</sup>Pb, <sup>214</sup>Bi aus der Uran-Radium-Reihe zu erkennen.]]
+[[Bild:Gammaspektrum Uranerz.jpg|mini|250px|Im [[Gammaspektroskopie|Gammaspektrum]] von [[Uran]]erz sind verschiedene Nuklide <sup>226</sup>Ra, <sup>214</sup>Pb, <sup>214</sup>Bi aus der Uran-Radium-Reihe zu erkennen.]]
 {| class="wikitable"
 |- bgcolor="#EEEEEE"
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 | width="100" align="center"|'''HWZ'''
 | width="60" align="center"|'''E / MeV'''
-| width="100" align="center"|'''Zerfallsprodukt '''
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+|-align="center"
+| <span style="color:red"><sup>242</sup>[[Plutonium|Pu]]</span>
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 |-align="center"
 | | <sup>238</sup>[[Uran|U]]
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 |-align="center"
 | <sup>210</sup>[[Thallium|Tl]]
-| β<sup>−</sup> 99,9930 % <br /> β<sup>−</sup>[[Neutronenemission|n]] 0,0070 %
+| β<sup>−</sup> 99,9930 % <br /> <span style="color:magenta">β<sup>−</sup>[[Neutronenemission|n]] 0,0070 %</span>
 | 1,30 min
-| 5,484 <br /> 0,299
+| 5,484 <br /> <span style="color:magenta">0,299</span>
-| <sup>210</sup>Pb <br /> <sup>209</sup>Pb
+| <sup>210</sup>Pb <br /> <span style="color:magenta"><sup>209</sup>Pb*</span>
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 | <sup>210</sup>Pb
-| β<sup>−</sup> ≈ 100 % <br /> α 1,9·10<sup>−6</sup> %
+| β<sup>−</sup> ≈100 % <br /> α 1,9·10<sup>−6</sup> %
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 | 0,064 <br>3,792
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 |-align="center"
 | <sup>210</sup>Bi
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 |-align="center"
 | <sup>206</sup>Pb
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 | stabil
-| .
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+<span style="color:magenta"><nowiki>*</nowiki></span> ''Durch [[Neutronenemission]] erfolgt ein Wechsel zur [[Neptunium-Zerfallsreihe]] <span style="color:magenta">(4n+1)</span>''
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