【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 with 100% isotopic abundance. Natural thorium has a specific activity S of MBq/kg, as itshalflife through α decay is 1010 y. The terminal nuclide in this decay series is the stable species 208Pb (also known as ThD). The transformation from the original parent to the final product requires 6 α and 4 βdecays. The longestlived intermediate is y 228Ra.Primordial radionuclidesv uranium decay series U系 —— consist of a group of nuclides that, when their mass number is divided by 4, have a remainder of 2 (the 4n + 2 series). The parent of this series is 238U with a natural abundance of %。 it undergoes αdecay with a halflife of 109y. The stable end product of the uranium series is 206Pb, which is reached after 8 α and 6 βdecay steps.v uranium decay series U系v 238U的比活度為 。盡管如此，由于天然鈾由三種同位素組成， 238U、 235U和 234U，同位素豐度分為 ％， ％和 ％，天然鈾的比活度為 。v 鈾系供應(yīng)著元素鐳、氡和釙的最重要的同位素，它們可以從鈾礦處理過(guò)程中分離出來(lái)。每噸鈾含有 ，新分離出來(lái)的 226Ra與其衰變產(chǎn)物 210Pb約兩周實(shí)現(xiàn)放射性平衡。這些產(chǎn)物的多數(shù)核素都發(fā)射高能 γ 射線(xiàn)，因此 Ra用于醫(yī)治癌癥的 γ 源（放射治療）。盡管如此，鐳的醫(yī)療作用因其他輻射源的引入而大大降低了，目前鐳的最大用途是用于小型中子源。v 盡管鐳的化學(xué)相對(duì)簡(jiǎn)單（類(lèi)似鋇），但因鐳產(chǎn)生放射性氣體（氡）使它的處理變?yōu)閺?fù)雜。氡射氣衰變產(chǎn)生放射性的 At、 Po、 Bi和 Pb。鈾是巖石中的一個(gè)常見(jiàn)元素，也是建筑材料中的常見(jiàn)物質(zhì)。這些材料發(fā)射 Rn。操作鐳化合物應(yīng)該在防護(hù)下進(jìn)行以避免氡及其子體的輻射。Primordial radionuclidesv actinium decay series Ac系 —— consists of a group of nuclides whose mass number divided by 4 leaves a remainder of 3 (the 4n + 3 series). This series begins with the uranium isotope 235U, which has a halflife of 108 y and a specific activity of 8 104 MBq/kg. The stable end product of the series is 207Pb, which is formed after 7 α and 4 βdecays. The actinium series includes the most important isotopes of the elements protactinium Pa, actinium Ac, francium Fr, and astatine At. Inasmuch as 235U is a ponent of natural uranium, these elements can be isolated in the processing of uranium minerals. The longestlived protactinium isotope, 231Pa (t1/2 104 y) has been isolated on the 100 g scale, and is the main isotope for the study of protactinium chemistry. 227Ac (t1/ y) is the longestlived actinium isotope.釷系：以 232Th為起點(diǎn)，經(jīng)過(guò)了 10次轉(zhuǎn)化（ 6次 ?衰變， 4次 ?衰變 ），終點(diǎn)為 208Pd；為 4n系。v基本概念鈾系：以 238U為起點(diǎn)，經(jīng)過(guò) 14次轉(zhuǎn)化（ 8次 ?衰變， 6次 ?衰變 ）終點(diǎn)為 206Pb；為 4n＋ 2系。錒鈾系：以 235U為起點(diǎn)，經(jīng)過(guò)了 11次轉(zhuǎn)化（ 7次 ?衰變，4次 ?衰變 ），終點(diǎn)為 207Pd；為 4n+3系。v 第四個(gè)衰變系，镎系，由一組質(zhì)量數(shù)被 4除余 1的核素組成（ 4n+1系）。該系名稱(chēng)源于比 Bi重的 A＝ 4n+1的最長(zhǎng)壽命的核素 237Np，它是該系的母核，半衰期為 10 6y。由于該半衰期比地球的年齡小，原生的 237Np在地球上已經(jīng)不存在了，因此，镎系不是天然存在的。盡管如此，在一些星球的光譜中仍然發(fā)現(xiàn)了 Np。v 地球上已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了極少量的 237Np和 239Pu； 239Pu（屬 4n+3系）的半衰期為 10 4y。這兩個(gè)核素的壽命太短以至于它們?cè)谔?yáng)系形成 4 eons（ 1eon＝ 109y＝ 1billion years）后已經(jīng)不復(fù)存在了。盡管如此，在含鈾和含釷礦物中仍然發(fā)現(xiàn)了它們，這些礦物中產(chǎn)生的中子可以認(rèn)為是 U和 Th發(fā)生（ α ， n）和（ γ ， n）以及 238U發(fā)生自發(fā)裂變產(chǎn)生的，反應(yīng)的產(chǎn)物經(jīng) n俘獲和 β衰變形成了镎和钚。瀝青鈾礦（含～ 50％ U）中中子的生成率為 50n/kgs。礦物中 239Pu/238U比的典型值為 310 12。v 镎系的終止產(chǎn)物為 209Bi，它是鉍唯一穩(wěn)定的同位素。從 237Np到 209Bi經(jīng)過(guò) 7次 α 衰變和 4次 β 衰變。镎系中一個(gè)重要的核素是鈾的同位素 233U，半衰期為 10 5y（中間最穩(wěn)定的），類(lèi)似235U，熱中子可引發(fā)其裂變。v 長(zhǎng)壽命钚同位素 244Pu（屬于 4n系），發(fā)生 α 衰變和自發(fā)裂變（ ％），總半衰期為10 7y， 1971年在稀土礦物中發(fā)現(xiàn)了它。如果這是原始 244Pu的殘存，那么只能剩余原始量的 1015％。一種猜測(cè)是這些 244Pu來(lái)自宇宙灰塵的沾污（例如：來(lái)自比太陽(yáng)系形成晚的多的超新星）。鈾化學(xué)v 鈾是發(fā)展原子能工業(yè)最基本的原料。鈾的原子序數(shù)為 92，原子量為 。它是迄今為止發(fā)現(xiàn)的最重要的天然放射性元素。鈾是在 1789年由克拉普羅特從瀝青鈾礦中發(fā)現(xiàn)的。開(kāi)始命名為 ‘ Uranit’ ，這時(shí)因?yàn)?1781年發(fā)現(xiàn)的一顆行星－天王星被命名為‘ Uranus’ 之故。一年后將此元素正式命名為 ‘ Uranium’ ，化學(xué)符號(hào) ‘ U’ 。v 鈾是天然放射性元素之一。已知鈾有質(zhì)量數(shù)從 227到 240的 14種同位素，其中三個(gè)是天然同位素，十一個(gè)是人工同位素。天然鈾的同位素組成為 238U %、 235U %、 234U %，半衰期分別為 238U 10 9年， 235U 10 8年， 234U 10 5年。所有的鈾同位素都是不穩(wěn)定的，衰變時(shí)放出 α 或 β 粒子。 鈾廣泛分布于地殼和環(huán)境水中，它在自然界中主要以四價(jià)和六價(jià)化合物狀態(tài)存在，形成 UO2和各種鈾酰鹽。鈾在地殼中的平均含量約為 %。目前已知的含鈾礦物約有 200多種，其中只有 2030多種均有開(kāi)采價(jià)值。由于礦物中含有的鈾酰鹽易溶于水，在地下水的侵蝕下，鈾會(huì)從地表層進(jìn)入江、河、湖、海和土壤，因而也容易轉(zhuǎn)移到動(dòng)植物體內(nèi)。鈾在海水中的含量約為 34?g/L。 在大多數(shù)礦物中，鈾都是 4價(jià)的。最重要的礦物是瀝青鈾礦（UO2+X， X＝ ～ ），在這種礦石中鈾占 5090％；它主要分布在西歐、中非（如：加丹加省 (扎伊爾沙巴區(qū) )，加蓬）、加拿大（例如：雪茄湖）、澳大利亞（例如： Koongara）。在美國(guó)和俄羅斯，釩鉀鈾礦（ aK+U釩酸鹽）是最重要的礦石，它含 54％的鈾。高級(jí)別的礦石是鈾礦與其他礦物的混合物，所以在在壓碎的礦石中鈾的平均含量就低很多了：例如美國(guó)科羅拉多州高原的碎礦石中鈾含量 ≤ ％。鈾的豐度通常都很低，在 ％量級(jí)