【正文】 素夾雜在巖石中。通過測(cè)量母核和子核，根據(jù)其半衰期就可以計(jì)算出某個(gè)環(huán)境（例如：一塊巖石的形成）存在的時(shí)間。 167。v 仔細(xì)觀察這些天然長壽命核素的衰變，其中某些顯示出 短衰變系 short decay series，例如： 152Gd→ 148Sm→ 144Nd→ 140Ce和 190Pt→ 186Os→ 182W。Primordial radionuclides in the natural radioactive decay series天然衰變系天然放射性元素是指自然界中存在的放射性元素，它們是 84Po、 85At、 86Rn、 87Fr、 88Ra、 89Ac、 90Th、 91Pa和 92U等九個(gè)元素。Th系U系錒系Primordial radionuclidesv thorium decay series Th系 —— consists of a group of radionuclides related through decay in which all the mass numbers are evenly divisible by four (the 4n series). It has its natural origin in 232Th which occurs 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 %。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 。每噸鈾含有 ，新分離出來的 226Ra與其衰變產(chǎn)物 210Pb約兩周實(shí)現(xiàn)放射性平衡。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。氡射氣衰變產(chǎn)生放射性的 At、 Po、 Bi和 Pb。這些材料發(fā)射 Rn。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)過了 10次轉(zhuǎn)化（ 6次 ?衰變， 4次 ?衰變 ），終點(diǎn)為 208Pd；為 4n系。錒鈾系：以 235U為起點(diǎn)，經(jīng)過了 11次轉(zhuǎn)化（ 7次 ?衰變，4次 ?衰變 ），終點(diǎn)為 207Pd；為 4n+3系。該系名稱源于比 Bi重的 A＝ 4n+1的最長壽命的核素 237Np，它是該系的母核，半衰期為 10 6y。盡管如此，在一些星球的光譜中仍然發(fā)現(xiàn)了 Np。這兩個(gè)核素的壽命太短以至于它們?cè)谔栂敌纬?4 eons（ 1eon＝ 109y＝ 1billion years）后已經(jīng)不復(fù)存在了。瀝青鈾礦（含～ 50％ U）中中子的生成率為 50n/kgs。v 镎系的終止產(chǎn)物為 209Bi，它是鉍唯一穩(wěn)定的同位素。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），類似235U，熱中子可引發(fā)其裂變。如果這是原始 244Pu的殘存，那么只能剩余原始量的 1015％。鈾化學(xué)v 鈾是發(fā)展原子能工業(yè)最基本的原料。它是迄今為止發(fā)現(xiàn)的最重要的天然放射性元素。開始命名為 ‘ 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。v 鈾是天然放射性元素之一。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。 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。目前已知的含鈾礦物約有 200多種，其中只有 2030多種均有開采價(jià)值。鈾在海水中的含量約為 34?g/L。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）。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：例如美國科羅拉多州高原的碎礦石中鈾含量 ≤ ％。v 鈾是一種很密實(shí)的金屬，剛磨光的金屬鈾表面具有發(fā)亮的銀白色，但在空氣中很快就會(huì)失去光澤。鈾金屬具有三種異構(gòu)體，它們分別稱為 α 、 β、 γ 相鈾 v 金屬鈾是一種化學(xué)性質(zhì)十分活潑的元素，對(duì)氧具有強(qiáng)的親和力。v 金屬鈾易溶于硝酸，生成硝酸鈾酰，也能溶于濃鹽酸生成 UCl4。金屬鈾與堿不起作用，但能與含 H2O2或 Na2O2的堿性溶液作用，生成可溶性的過鈾酸鹽。人工放射性鈾同位素中最重要的是 233U。表 1 天然鈾同位素和 233U的一些核特性同位素 半衰期， a 衰變方式 粒子主要能量， MeV（％） 比活度，238U ?109 ? (77)， (23) 235U ?108 ? (57)， (18) 234U ?105 ? ()，() ?105233U ?105 ? ()，() ?105金屬鈾的性質(zhì)鈾的主要用途： 早期僅作為玻璃、陶瓷和琺瑯的著色劑。 鈾也可以作為鋼及其它金屬冶煉的配料，有機(jī)合成中的觸媒，橡膠工業(yè)中的防老劑和增硬劑等； 少量金屬鈾在電子管制造中可作為氫、氧等的除氣劑。v 三價(jià)的鈾離子能把水還原成氫，因此不可能制得穩(wěn)定的三價(jià)鈾水溶液。五價(jià)鈾沒有太大的重要性，因?yàn)樗鼈兒苋菀灼缁癁樗膬r(jià)和六價(jià)鈾。鈾的化合物 鈾氧化物的物理性質(zhì)氧化物 顏色 熔點(diǎn)， ℃ 密度， g/cm3 可用的制備方