Ядрено делене. Обеден уран Плюсове и минуси на ядрената енергия

Когато изучава явлението радиоактивност, всеки учен се обръща към такава важна характеристика като нейния полуживот. Както знаете, се казва, че всяка секунда в света атомите се разпадат и количествените характеристики на тези процеси са пряко свързани с броя на наличните атоми. Ако за определен период от време половината от общия брой налични атоми се разпадне, тогава разпадането на ½ от останалите атоми ще изисква същото време. Именно този период от време се нарича полуживот. Тя варира за различните елементи - от хилядни от милисекундата до милиарди години, както например в случая с времето на полуразпад на урана.

Уранът, като най-тежкият от всички елементи, съществуващи в естествено състояние на Земята, като цяло е най-добрият обект за изследване на процеса на радиоактивност. Този елемент е открит през 1789 г. от немския учен М. Клапрот, който го нарече в чест на наскоро откритата планета Уран. Фактът, че уранът е радиоактивен, е открит съвсем случайно в края на 19 век от френския химик А. Бекерел.

Уранът се изчислява по същата формула като подобни периоди на други радиоактивни елементи:

T_(1/2) = au ln 2 = frac(ln 2)(ламбда),

където "au" е средният живот на атома, "ламбда" е основната константа на разпадане. Тъй като ln 2 е приблизително 0,7, полуживотът е средно само 30% по-кратък от общия живот на атома.

Въпреки факта, че днес учените познават 14 изотопа на урана, само три от тях се срещат в природата: уран-234, уран-235 и уран-238. уранът е различен: за U-234 той е „само“ 270 хиляди години, а периодът на полуразпад на уран-238 надхвърля 4,5 милиарда. Времето на полуразпад на уран-235 е в "златната среда" - 710 милиона години.

Струва си да се отбележи, че радиоактивността на урана в естествени условия е доста висока и позволява например фотоплаки да бъдат осветени само за час. В същото време си струва да се отбележи, че от всички изотопи на урана само U-235 е подходящ за производство на пълнежи.Работата е там, че полуживотът на уран-235 в индустриални условия е по-малко интензивен от неговите „братя“ , поради което отделянето на ненужни неутрони тук е минимално.

Периодът на полуразпад на уран-238 значително надвишава 4 милиарда години, но сега той се използва активно в ядрената индустрия. Така че, за да започне верижна реакция, включваща делене на тежки ядра на този елемент, е необходимо значително количество неутронна енергия. Уран-238 се използва като защита в апарати за делене и термоядрен синтез. По-голямата част от добития уран-238 обаче се използва за синтез на плутоний, използван в ядрените оръжия.

Учените използват времето на полуразпад на урана, за да изчислят възрастта на отделните минерали и небесните тела като цяло. Урановите часовници са доста универсален механизъм за този вид изчисления. В същото време, за да се изчисли повече или по-малко точно възрастта, е необходимо да се знае не само количеството уран в определени скали, но и съотношението на уран и олово като краен продукт, в който се образуват уранови ядра преобразуван.

Има и друг начин за изчисляване на скали и минерали, той е свързан с така нареченото спонтанно Както е известно, в резултат на спонтанното делене на урана при естествени условия, неговите частици бомбардират близките вещества с колосална сила, оставяйки след себе си специални следи - писти.

Именно по броя на тези следи, знаейки времето на полуразпад на урана, учените правят заключение за възрастта на конкретно твърдо вещество - било то древна скала или сравнително „млада“ ваза. Работата е там, че възрастта на един обект е правопропорционална на количествения показател на атомите на урана, чиито ядра са го бомбардирали.

Съдържанието на статията

УРАН, U (уран), метален химичен елемент от семейството на актинидите, което включва Ac, Th, Pa, U и трансуранови елементи (Np, Pu, Am, Cm, Bk, Cf, Es, Fm, Md, No, Lr). Уранът придоби известност поради използването му в ядрени оръжия и ядрена енергия. Урановите оксиди се използват и за оцветяване на стъкло и керамика.

Да бъдеш сред природата.

Съдържанието на уран в земната кора е 0,003% и се намира в повърхностния слой на земята под формата на четири вида утайки. Първо, това са вени от уранинит или уранова смола (уранов диоксид UO 2), много богата на уран, но рядка. Те са придружени от радиеви отлагания, тъй като радият е пряк продукт от изотопния разпад на урана. Такива вени има в Заир, Канада (Голямото мечо езеро), Чехия и Франция. Вторият източник на уран са конгломерати от ториеви и уранови руди заедно с руди от други важни минерали. Конгломератите обикновено съдържат достатъчни количества злато и сребро за възстановяване, като уранът и торият са свързани елементи. Големи находища на тези руди се намират в Канада, Южна Африка, Русия и Австралия. Третият източник на уран са седиментни скали и пясъчници, богати на минерала карнотит (калиев уранил ванадат), който съдържа, освен уран, значително количество ванадий и други елементи. Такива руди има в западните щати на САЩ. Желязно-урановите шисти и фосфатните руди представляват четвърти източник на седименти. Богати находища има в шистите на Швеция. Някои фосфатни руди в Мароко и Съединените щати съдържат значителни количества уран, а фосфатните находища в Ангола и Централноафриканската република са още по-богати на уран. Повечето лигнити и някои въглища обикновено съдържат примеси на уран. Богати на уран лигнитни залежи са открити в Северна и Южна Дакота (САЩ) и битуминозни въглища в Испания и Чехия.

Отваряне.

Уран е открит през 1789 г. от немския химик М. Клапрот, който наименува елемента в чест на откриването на планетата Уран 8 години по-рано. (Клапрот беше водещият химик на своето време; той откри и други елементи, включително Ce, Ti и Zr.) Всъщност веществото, получено от Клапрот, не беше елементарен уран, а негова окислена форма, а елементарният уран беше получен за първи път от френският химик Е. .Пелиго през 1841 г. От момента на откриването до 20 век. уранът не е имал значението, което има днес, въпреки че много от неговите физически свойства, както и неговата атомна маса и плътност, са били определени. През 1896 г. А. Бекерел установява, че урановите соли имат радиация, която осветява фотографска плака на тъмно. Това откритие активира химиците към изследвания в областта на радиоактивността и през 1898 г. френските физици съпрузи П. Кюри и М. Склодовска-Кюри изолират соли на радиоактивните елементи полоний и радий, а Е. Ръдърфорд, Ф. Соди, К. Фаянс и други учени разработиха теорията за радиоактивния разпад, която постави основите на съвременната ядрена химия и ядрена енергия.

Първите употреби на уран.

Въпреки че радиоактивността на урановите соли беше известна, неговите руди през първата третина на този век бяха използвани само за получаване на придружаващ радий, а уранът се смяташе за нежелан страничен продукт. Използването му е съсредоточено главно в керамичната технология и металургията; Урановите оксиди бяха широко използвани за оцветяване на стъкло в цветове, вариращи от бледожълто до тъмнозелено, което допринесе за развитието на евтино производство на стъкло. Днес продуктите от тези индустрии се идентифицират като флуоресцентни под ултравиолетовите лъчи. По време на Първата световна война и малко след това уранът под формата на карбид е използван в производството на инструментални стомани, подобни на Mo и W; 4–8% уран замени волфрама, чието производство беше ограничено по това време. За получаване на инструментални стомани през 1914–1926 г. годишно се произвеждат няколко тона фероуран, съдържащ до 30% (маса) U. Тази употреба на уран обаче не продължи дълго.

Съвременни употреби на уран.

Урановата промишленост започва да се оформя през 1939 г., когато е извършено деленето на урановия изотоп 235 U, което води до техническото прилагане на контролирани верижни реакции на делене на уран през декември 1942 г. Това е раждането на ерата на атома , когато уранът се превърна от незначителен елемент в един от най-важните елементи в жизненото общество. Военното значение на урана за производството на атомната бомба и използването му като гориво в ядрени реактори доведе до астрономическо увеличение на търсенето на уран. Интересна е хронологията на нарастването на търсенето на уран въз основа на историята на седиментите в Голямото мечо езеро (Канада). През 1930 г. в това езеро е открита смес от смола, смес от уранови оксиди, а през 1932 г. в тази област е създадена технология за пречистване на радий. От всеки тон руда (смолна смес) се получава 1 g радий и около половин тон страничен продукт, уранов концентрат. Радият обаче беше малко и добивът му беше спрян. От 1940 до 1942 г. разработката е възобновена и уранова руда започва да се транспортира до Съединените щати. През 1949 г. подобно пречистване на уран, с някои подобрения, е използвано за производството на чист UO 2 . Това производство се разрасна и сега е едно от най-големите съоръжения за производство на уран.

Имоти.

Уранът е един от най-тежките елементи в природата. Чистият метал е много плътен, пластичен, електроположителен с ниска електрическа проводимост и силно реактивен.

Уранът има три алотропни модификации: а-уран (орторомбична кристална решетка), съществува в диапазона от стайна температура до 668 ° C; b-уран (сложна кристална решетка от тетрагонален тип), стабилен в диапазона 668–774° C; ж-уран (кубична кристална решетка с тяло-центр), стабилен от 774°C до точката на топене (1132°C). Тъй като всички изотопи на урана са нестабилни, всички негови съединения проявяват радиоактивност.

Изотопи на урана

238 U, 235 U, 234 U се срещат в природата в съотношение 99,3:0,7:0,0058, а 236 U се среща в следи от количества. Всички останали изотопи на урана от 226 U до 242 U се получават по изкуствен път. Изотопът 235 U е особено важен. Под въздействието на бавни (топлинни) неутрони той се разделя, освобождавайки огромна енергия. Пълното делене на 235 U води до освобождаване на „еквивалент на топлинна енергия“ от 2H 10 7 kWh h/kg. Деленето на 235 U може да се използва не само за производство на големи количества енергия, но и за синтезиране на други важни актинидни елементи. Естественият изотоп на урана може да се използва в ядрени реактори за производство на неутрони, произведени от деленето на 235 U, докато излишните неутрони, които не са необходими за верижната реакция, могат да бъдат уловени от друг естествен изотоп, което води до производството на плутоний:

Когато 238 U се бомбардира с бързи неутрони, възникват следните реакции:

Според тази схема най-разпространеният изотоп 238 U може да се превърне в плутоний-239, който, подобно на 235 U, също е способен на делене под въздействието на бавни неутрони.

Понастоящем са получени голям брой изкуствени изотопи на урана. Сред тях 233 U е особено забележителен, тъй като той също се дели при взаимодействие с бавни неутрони.

Някои други изкуствени изотопи на урана често се използват като радиоактивни маркери в химически и физически изследвания; това е на първо място b- излъчвател 237 U и а- излъчвател 232 U.

Връзки.

Уранът, силно реактивен метал, има степен на окисление от +3 до +6, близък е до берилия в серията на активност, взаимодейства с всички неметали и образува интерметални съединения с Al, Be, Bi, Co, Cu, Fe, Hg , Mg, Ni, Pb, Sn и Zn. Фино натрошеният уран е особено реактивен и при температури над 500 ° C често влиза в реакции, характерни за уранов хидрид. Уран на бучки или стърготини горят ярко при 700–1000 ° C, а урановите пари изгарят вече при 150–250 ° C; уранът реагира с HF при 200–400 ° C, образувайки UF 4 и H 2 . Уранът се разтваря бавно в концентриран HF или H 2 SO 4 и 85% H 3 PO 4 дори при 90 ° C, но лесно реагира с конц. HCl и по-малко активен с HBr или HI. Най-активните и бързи реакции на уран с разреден и концентриран HNO 3 протичат с образуването на уранил нитрат ( виж отдолу). В присъствието на HCl уранът бързо се разтваря в органични киселини, образувайки органични U4+ соли. В зависимост от степента на окисление уранът образува няколко вида соли (най-важните от тях са с U 4+, една от тях UCl 4 е лесно окисляема зелена сол); ураниловите соли (радикал UO 2 2+) от типа UO 2 (NO 3) 2 са жълти на цвят и флуоресцират в зелено. Ураниловите соли се образуват чрез разтваряне на амфотерния оксид UO 3 (жълт цвят) в кисела среда. В алкална среда UO 3 образува уранати като Na 2 UO 4 или Na 2 U 2 O 7. Последното съединение („жълт уранил“) се използва за производството на порцеланови глазури и в производството на флуоресцентни стъкла.

Урановите халогениди са били широко изследвани през 1940-1950 г., тъй като са били използвани за разработване на методи за разделяне на уранови изотопи за атомната бомба или ядрения реактор. Урановият трифлуорид UF 3 се получава чрез редукция на UF 4 с водород, а урановият тетрафлуорид UF 4 се получава по различни начини чрез реакции на HF с оксиди като UO 3 или U 3 O 8 или чрез електролитна редукция на уранилни съединения. Урановият хексафлуорид UF 6 се получава чрез флуориране на U или UF 4 с елементарен флуор или чрез действието на кислород върху UF 4 . Хексафлуоридът образува прозрачни кристали с висок индекс на пречупване при 64 ° C (1137 mm Hg); съединението е летливо (при нормално налягане се сублимира при 56,54 ° C). Уранови оксохалиди, например оксофлуориди, имат състав UO 2 F 2 (уранил флуорид), UOF 2 (ураниев оксид дифлуорид).

Приложение

Въпреки че уран-238 не може да се използва като първичен делящ се материал, поради високоенергийните неутрони, необходими за неговото делене, той има важно място в ядрената индустрия.

Имайки висока плътност и атомно тегло, U-238 е подходящ за производство на рефлекторни зарядни черупки в устройства за синтез и делене. Фактът, че се разпада от бързи неутрони, увеличава енергийния изход на заряда: индиректно, чрез умножаване на отразени неутрони; директно по време на деленето на черупкови ядра от бързи неутрони (по време на синтез). Приблизително 40% от неутроните, произведени при делене, и всички термоядрени неутрони имат достатъчна енергия за делене на U-238.

U-238 има скорост на спонтанно делене 35 пъти по-висока от U-235, 5,51 деления/s*kg. Това прави невъзможно използването му като снаряд за рефлекторен заряд в оръдия бомби, тъй като подходящата му маса (200-300 kg) ще създаде твърде висок неутронен фон.

Чистият U-238 има специфична радиоактивност от 0,333 микрокюри/g.

Важно приложение на този изотоп на уран е производството на плутоний-239. Плутоният се образува чрез няколко реакции, които започват, след като атомът U-238 улови неутрон. Всяко реакторно гориво, съдържащо естествен или частично обогатен уран в 235-ия изотоп, съдържа определена част от плутоний след края на горивния цикъл.

Верига на разпадане на уран-238

Изотопът е уран-238, той е повече от 99% в естествения уран. Този изотоп е и най-стабилният, ядрото му не може да бъде разделено от топлинни неутрони. За да се раздели 238U, неутронът се нуждае от допълнителна кинетична енергия от 1,4 MeV. Ядрен реактор, изработен от чист уран-238, няма да работи при никакви обстоятелства.

Атом на уран-238, в чието ядро ​​протони и неутрони едва се държат заедно от кохезионни сили. От време на време от него избухва компактна група от четири частици: два протона и два неутрона (b-частица). Така уран-238 се превръща в торий-234, чието ядро ​​съдържа 90 протона и 144 неутрона. Но торий-234 също е нестабилен. Трансформацията му обаче се извършва по различен начин от предишния случай: един от неговите неутрони се превръща в протон, а торий-234 се превръща в протактиний-234, чието ядро ​​съдържа 91 протона и 143 неутрона. Тази метаморфоза, настъпила в ядрото, засяга и електроните, движещи се по техните орбити: един от тях става несдвоен и излита от атома. Протактиният е много нестабилен и отнема много малко време за трансформация. Това е последвано от други трансформации, придружени от радиация, и цялата тази верига в крайна сметка завършва със стабилен оловен нуклид (виж Фигура № 7, Приложение Б).

Най-важното обстоятелство за ядрената енергетика е, че най-разпространеният изотоп на урана 238U е и потенциален източник на ядрено гориво. Както Szilard, така и Fermi бяха прави в предположението, че поглъщането на неутрони от урана ще доведе до образуването на нови елементи. Наистина, когато се сблъска с топлинен неутрон, уран-238 не се дели; вместо това ядрото абсорбира неутрона. Средно за 23,5 минути един от неутроните в ядрото се превръща в протон (с излъчване на електрон реакцията е разпад), а ядрото на уран-239 се превръща в ядрото на нептуний-239 (239Np). След 2,4 дни настъпва вторият c - разпад и се образува плутоний-239 (239Pu).

В резултат на последователното поглъщане на неутрони в ядрен реактор могат да се получат елементи дори по-тежки от плутония.

Само следи от 239Pu, 244Pu и 237Np са открити в естествените минерали и уранова руда, така че трансуранови елементи (по-тежки от урана) практически никога не се срещат в естествената среда.

Изотопите на урана, които съществуват в природата, не са напълно стабилни по отношение на b-разпадането и спонтанното делене, но се разпадат много бавно: половин животуран-238 е на 4,5 милиарда години, а уран-235 е на 710 милиона години. Поради ниската честота на ядрените реакции такива дългоживеещи изотопи не са опасни източници на радиация. Слитък от естествен уран може да се държи в ръцете ви без вреда за здравето. Неговата специфична дейностравно на 0,67 mCi/kg (Ci - кюри, извънсистемна единица за активност, равна на 3,7 * 1010 разпадания в секунда).

Уран е естествено срещащ се елемент с приложения, наред с други неща, в ядрената енергия. Природният уран се състои основно от смес от три изотопа: 238U, 235U и 234U.

обеднен уран (DU) - това е страничен продукт от процеса на обогатяване на уран (т.е. увеличаване на съдържанието на делящия се изотоп 235U) в ядрената енергетика; радиоактивният изотоп 234U е почти напълно отстранен от него, а 235U е отстранен с две трети. По този начин DU се състои почти изцяло от 238U и неговата радиоактивност е около 60% от радиоактивността на естествения уран. DU може също да съдържа следи от други радиоактивни изотопи, въведени по време на обработката. Химически, физически и токсично, DU се държи по същия начин като естествения уран в своето метално състояние. Малките частици от двата метала се запалват лесно, образувайки оксиди.

Приложение на обеднен уран. За мирни цели DU се използва по-специално при производството на противотежести на самолети и антирадиационни екрани за медицинско оборудване за лъчетерапия и при транспортирането на радиоактивни изотопи. Поради високата си плътност и огнеупорност, както и поради своята наличност, DU се използва в тежка танкова броня, противотанкови боеприпаси, ракети и снаряди. Оръжията, съдържащи DU, се считат за конвенционални оръжия и се използват свободно от въоръжените сили.

Въпроси, повдигнати от използването на обеднен уран . Обедненият уран се отделя от изстреляни боеприпаси като фини частици или прах, които могат да бъдат вдишани или погълнати или да останат в околната среда. Има вероятност използването на оръжия с уранен уран да повлияе на здравето на хората, живеещи в конфликтни зони в Персийския залив и на Балканите. Някои смятат, че "синдромът на войната в Персийския залив" е свързан с излагане на обеднен уран, но причинно-следствена връзка все още не е установена. OC е изпуснат в околната среда при аварии на самолети (напр. Амстердам, Холандия, 1992 г.; Станстед, Обединеното кралство, януари 2000 г.), което предизвиква безпокойство сред правителствата и неправителствените организации.

Обедненият уран и човешкото здраве. Ефектите на OC върху човешкото здраве варират в зависимост от химичната форма, в която влиза в тялото, и могат да бъдат причинени както от химични, така и от радиологични механизми. Има малко информация за това как уранът влияе върху човешкото здраве и околната среда. В същото време, тъй като уранът и DU са по същество едно и също нещо, с изключение на състава на радиоактивните компоненти, научните изследвания върху естествения уран също са приложими за DU. Що се отнася до радиационните ефекти на DU, картината се усложнява допълнително от факта, че повечето от данните се отнасят до ефектите върху човешкото тяло на естествения и обогатен уран. Ефектите върху здравето зависят от това как е настъпила експозицията и степента на експозиция (вдишване, поглъщане, контакт или рана) и характеристиките на OC (размер на частиците и разтворимост). Вероятността за откриване на възможно излагане зависи от обстановката (военна, цивилна, работна среда).

Видове експозиция . По време на нормалния прием на храна, въздух и вода от човешкото тяло присъстват средно около 90 микрограма (mcg) уран: приблизително 66% в скелета, 16% в черния дроб, 8% в бъбреците и 10% в други тъкани. Външно излагане възниква чрез близост до метален DU (например при работа в склад за боеприпаси или докато сте в превозно средство с боеприпаси или броня, съдържащи DU) или чрез контакт с прах или отломки, образувани след експлозия или падане. Излагането, получено само отвън (т.е. без поглъщане, вдишване или през кожата), води до чисто радиологични ефекти. Вътрешна експозиция възниква, когато DU навлезе в тялото чрез поглъщане или вдишване. В армията излагането става и чрез рани, причинени от контакт със снаряди или броня, съдържащи DU.

Усвояване на уран в тялото. По-голямата част (над 95%) от постъпилия в тялото уран не се абсорбира, а се елиминира с изпражненията. От частта уран, която се абсорбира от кръвта, приблизително 67% ще бъдат филтрирани от бъбреците в рамките на 24 часа и отстранени в урината. Уранът се транспортира до бъбреците, костната тъкан и черния дроб. Изчислено е, че са необходими 180 до 360 дни, за да се елиминира половината от този уран в урината.

Опасности за здравето:

Химическа токсичност: Уранът причинява увреждане на бъбреците при опитни животни и някои проучвания показват, че дългосрочната експозиция може да причини бъбречно увреждане при хора. Видовете наблюдавани нарушения са нодуларни образувания по повърхността на бъбрека, увреждане на тубулния епител и повишена глюкоза и протеин в урината.

Радиологична токсичност: разпадането на DU се получава предимно чрез излъчване на алфа частици, които не проникват през външните слоеве на кожата, но могат да засегнат вътрешните клетки на тялото (по-податливи на йонизиращите ефекти на алфа радиацията), когато DU навлезе в тялото чрез поглъщане или вдишване. Следователно алфа и бета облъчването чрез вдишване на неразтворими OC частици може да увреди белодробната тъкан и да увеличи риска от рак на белия дроб. По същия начин се смята, че приемането на OC в кръвта и натрупването му в други органи, особено в скелета, създава допълнителен риск от рак в тези органи, в зависимост от степента на излагане на радиация. Смята се обаче, че при ниски нива на радиация рискът от рак е много нисък.

Въз основа на ограничените епидемиологични проучвания до момента, изследващи вътрешната експозиция поради експозиция на частици от уранен уран чрез поглъщане, вдишване или чрез кожни или раневи лезии, както и проучвания на хора, чиято професия ги излага на естествен или обогатен уран, не са установени отрицателни ефекти върху здравето намерени.

Обеден уран в околната среда. В сухите райони по-голямата част от OC остава на повърхността под формата на прах. В по-дъждовните райони OC прониква по-лесно в почвата. Култивирането на замърсена почва и консумацията на замърсена вода и храна може да представляват рискове за здравето, но те вероятно ще бъдат незначителни. Основната опасност за здравето ще бъде по-скоро химическа токсичност, отколкото излагане на радиация. Рискът от излагане на обеднен уран от консумация на замърсена храна и вода при връщане към нормален живот в зона на конфликт изглежда по-голям за децата, отколкото за възрастните, тъй като децата, поради своето любопитство, са склонни да слагат неща от ръцете си в устата си, което може да доведе до поглъщане на големи количества OC от замърсена почва.

Стандарти. СЗО има разпоредби за уран, които се прилагат и за DU. В момента тези стандарти са:

„Насоки за мониторинг на качеството на питейната вода”: 2 µg/l е показател, който се счита за безопасен въз основа на данни за субклинични бъбречни промени, докладвани в епидемиологични проучвания (WHO, 1998);

Допустим дневен прием (ADI) за орален уран: 0,6 μg на килограм телесно тегло на ден (СЗО, 1998);

Гранични стандарти за йонизиращо лъчение: 1 mSv годишно за общото население и 20 mSv средно годишно за пет години за лица, работещи в радиационна среда (Основни стандарти за безопасност, 1996 г.).

Изотопи уран - разновидности на атоми (и ядра) на химичния елемент уран, имащи различно съдържание на неутрони в ядрото. В момента са известни 26 изотопа на урана и още 6 възбудени изомерни състояния на някои от неговите нуклиди. В природата се срещат три изотопа на урана: 234U (изотопно изобилие 0,0055%), 235U (0,7200%), 238U (99,2745%).

Нуклидите 235U и 238U са предците на радиоактивните серии - съответно актиниевата и радиевата серия. Нуклидът 235U се използва като гориво в ядрени реактори, както и в ядрени оръжия (поради факта, че в него е възможна самоподдържаща се ядрена верижна реакция). Нуклидът 238U се използва за производството на плутоний-239, който също е изключително важен както като гориво за ядрени реактори, така и при производството на ядрени оръжия. Характеристиките на изотопите на урана са дадени в таблица 1.

Таблица 1 – Характеристики на изотопите на урана

Нуклиден символ

Изотопна маса (amu)

Излишна маса (keV)

Полуживот (T1/2)

Спин и четност на ядрото

Изобилие на изотопи в природата (%)

Енергия на възбуждане (keV)

220,024720(220)#

221,026400(110)#

222,026090(110)#

940(270) µs

68,9 (4) години

1.592(2) 105 години

2.455(6) 105 години

33,5(20) µs

7.04(1) 108 години

2.342(3) 107 години

4.468(3) 109 години

23.45(2) мин

241,060330(320)#

242,062930(220)#

Забележка:

Изотопното изобилие е дадено за повечето естествени проби. За други източници стойностите може да варират значително.

Индексите "m", "n", "p" (до символа) показват възбудените изомерни състояния на нуклида.

Стойностите, маркирани с хеш (#), не са получени само от експериментални данни, но са (поне частично) оценени от систематични тенденции в съседни нуклиди (със същите Z и N съотношения). Несигурните стойности на въртене и/или паритет са оградени в скоби.