Уран-238

Изотопная распространённость урана-238 в природе составляет 99,2745(106) %. Является родоначальником радиоактивного семейства 4n+2, называемого рядом радия.

Уран-238
Название, символ	Уран-238, 238U
Альтернативные названия	ура́н оди́н, UI
Нейтронов	146
Свойства нуклида
Атомная масса	238,0507882(20) а. е. м.
Дефект массы	1801632,78 кэВ
Удельная энергия связи (на нуклон)	7 570,120(8) кэВ
Изотопная распространённость	99,2745(106) %
Период полураспада	4,468(3)⋅109 лет
Продукты распада	234Th, 238Pu
Родительские изотопы	238Pa (β−) 242Pu (α)
Спин и чётность ядра	0+
Канал распада Энергия распада α-распад 4,2697(29) МэВ SF ββ 1,1442(12) МэВ
Таблица нуклидов
Медиафайлы на Викискладе

Активность одного грамма этого нуклида составляет приблизительно 12,5 кБк.

Уран-238 образуется в результате следующих распадов:

• β⁻-распад нуклида ²³⁸Pa (период полураспада составляет 2,27(9) мин):

${\displaystyle \mathrm {^{238}_{91}Pa} \rightarrow \mathrm {^{238}_{92}U} +e^{-}+{\bar {\nu }}_{e};}$ 

• α-распад нуклида ²⁴²Pu (период полураспада составляет 3,75(2)⋅10⁵ лет):

${\displaystyle \mathrm {^{242}_{94}Pu} \rightarrow \mathrm {^{238}_{92}U} +\mathrm {^{4}_{2}He} .}$ 

Распад урана-238 происходит по следующим направлениям:

• α-распад в ²³⁴Th (вероятность 100 %, энергия распада 4 269,7(29) кэВ):

${\displaystyle \mathrm {^{238}_{92}U} \rightarrow \mathrm {^{234}_{90}Th} +\mathrm {^{4}_{2}He} +2\mathrm {^{0}_{0}\gamma } ;}$ 

энергия испускаемых α-частиц 4 151 кэВ (в 21 % случаев) и 4 198 кэВ (в 79 % случаев), а энергия одной из гамма частиц 63.3 кэВ, а второй 92.6 кэВ, но эта вторая частица на самом деле дублет энергий 92.4 и 92.8 кэВ.

• Спонтанное деление (вероятность 5,45(7)⋅10⁻⁵ %);
• Двойной β⁻-распад в ²³⁸Pu (вероятность 2,2(7)⋅10⁻¹⁰ %, энергия распада 1 144,2(12) кэВ)

${\displaystyle \mathrm {^{238}_{92}U} \rightarrow \mathrm {^{238}_{94}Pu} +2e^{-}+2{\bar {\nu }}_{e}.}$ 

Известен единственный изомер ^238mU со следующими характеристиками:

• Избыток массы: 49 866,8(20) кэВ
• Энергия возбуждения: 2 557,9(5) кэВ
• Период полураспада: 280(6) нc
• Спин и чётность ядра: 0⁺

Распад изомерного состояния осуществляется путём:

• изомерного перехода в основное состояние;
• спонтанного деления (вероятность 2,6(4) %);
• α-распада (вероятность менее 0,5 %).

Уран-238 используется в качестве топлива для реакторов-размножителей, например, в реакторе на быстрых нейтронах БН-600, а также в производстве ядерного оружия. Благодаря высокой плотности и низкой активности распада применяется для защиты от сильного облучения гамма-излучением и от высокоэнергетических нейтронов. Его высокая твёрдость позволяет применять его в бронировании танков, бронежилетов, а также в создании боеприпасов для стрелкового оружия и артиллерии.

• Изотопы урана
• Обеднённый уран