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鈾衰變鏈

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鈾衰變鏈又稱鐳衰變鏈,是原始放射性核種英語Primordial nuclide鈾-238衰變鏈,是自然界中現存的三大衰變鏈之一。該衰變鏈的起始核種為鈾-238,半衰期長達44.68億年,衰變產物包括以下幾種元素的短壽命放射性同位素,它們都短暫或長期地存在於任何含有元素的礦藏化合物合金中。該衰變鏈的最終產物為穩定鉛-206

本衰變鏈中的每個核種的質量數可以下式表示:A = 4n + 2,故本衰變鏈亦稱為4n + 2系列。[1]

該鏈從鈾-238衰變成鉛-206所釋放的總能量(包括放出微中子損失的能量)為51.7MeV

Actinium series
(詳細說明)
核種 舊元素符號[2] 舊稱 衰變形式[3] 半衰期 釋放能量,MeV[3][a] 衰變產物[3]
250Cf α 13.08年 6.12844 246Cm
246Cm α 4800年 5.47513 242Pu
242Pu α 3.8·105 4.98453 238U
238U UI 鈾I(Uranium I) α 4.468·109 4.26975 234Th
234Th UX1 鈾X1(Uranium X1 β 24.10天 0.273088 234mPa
234mPa UX2, Bv 鈾X2(Uranium X2), Brevium IT 0.16%
β 99.84%
1.159分鐘 0.07392
2.268205
234Pa
234U
234Pa UZ 鈾Z(Uranium Z) β 6.70小時 2.194285 234U
234U UII 鈾II(Uranium II) α 2.45·105 4.8698 230Th
230Th Io [b](Ionium) α 75400年 4.76975 226Ra
226Ra Ra (Radium) α 1600年 4.87062 222Rn
222Rn Rn 鐳射氣(Radon;Radium Emanation) α 3.8235天 5.59031 218Po
218Po RaA 鐳A(Radium A) α 99.980%
β 0.020%
3.098分鐘 6.11468
0.259913
214Pb
218At
218At α 99.9%
β 0.1%
1.5秒 6.874
2.881314
214Bi
218Rn
218Rn α 35毫秒 7.26254 214Po
214Pb RaB 鐳B(Radium B) β 26.8分鐘 1.019237 214Bi
214Bi RaC 鐳C(Radium C) β 99.979%
α 0.021%
19.9分鐘 3.269857
5.62119
214Po
210Tl
214Po RaC' 鐳C'(Radium C') α 164.3微秒 7.83346 210Pb
210Tl RaC" 鐳C"(Radium C") β 1.3分鐘 5.48213 210Pb
210Pb RaD 鐳D(Radium D) β 100%
α 1.9·10−6%
22.20年 0.063487
3.7923
210Bi
206Hg
210Bi RaE 鐳E(Radium E) β 100%
α 1.32·10−4%
5.012天 1.161234
5.03647
210Po
206Tl
210Po RaF 鐳F(Radium F) α 138.376天 5.03647 206Pb
206Hg β 8.32分鐘 1.307649 206Tl
206Tl RaE 鐳E(Radium E) β 4.202分鐘 1.5322211 206Pb
206Pb RaG[4] 鐳G(Radium G) - 穩定 -
  1. ^ 「釋放能量」不等於衰變射線的能量。如果為α衰變,α粒子能量比「釋放能量」偏小。如果為β衰變,β射線能量為連續譜,最大不超過該能量。詳細衰變數據可參考:Berkeley Laboratory Isotopes Project 整理的相關數據: https://web.archive.org/web/20061205022425/http://ie.lbl.gov/education/isotopes.htm 或者 NNDC, Brookhaven National Laboratory 整理的相關數據:http://www.nndc.bnl.gov/chart/頁面存檔備份,存於互聯網檔案館) 。
  2. ^ 並非99號元素(Einsteinium)。

參見

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  • 釷衰變鏈A = 4n的衰變系列。天然存在的三大衰變鏈之一。
  • 鎿衰變鏈A = 4n + 1的衰變系列。地球早期曾經存在的衰變鏈。
  • 錒衰變鏈A = 4n + 3的衰變系列。天然存在的三大衰變鏈之一。

參考文獻

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  1. ^ 葉錫溶 蔡長書. 放射化學(第二版). 台灣台北縣: 新文京開發出版股份有限公司. 2008-03-26. ISBN 978-986-150-830-6 (中文(臺灣)). 
  2. ^ Thoennessen, M. The Discovery of Isotopes: A Complete Compilation. Springer. 2016: 19. ISBN 978-3-319-31761-8. LCCN 2016935977. doi:10.1007/978-3-319-31763-2. 
  3. ^ 3.0 3.1 3.2 Evaluated Nuclear Structure Data File. National Nuclear Data Center. [2023-08-23]. (原始內容存檔於2023-03-15). 
  4. ^ Kuhn, W. LXVIII. Scattering of thorium C" γ-radiation by radium G and ordinary lead. The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science. 1929, 8 (52): 628. ISSN 1941-5982. doi:10.1080/14786441108564923.