Ugrás a tartalomhoz

„A tórium izotópjai” változatai közötti eltérés

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
Laptörténet interaktív böngészése
[nem ellenőrzött változat][nem ellenőrzött változat]
← Régebbi szerkesztésÚjabb szerkesztés →
Tartalom törölve Tartalom hozzáadva
VizuálisWikiszöveges
további fordítás, korr
aktualizálás enwiki alapján, további fordítás
1. sor: 1. sor:
<!--{{Actinidesvsfissionproducts}}
<!--{{Actinidesvsfissionproducts}}
-->
-->
Noha a [[tórium]]nak ('''Th''') 6 természetes [[izotóp]]ja is van, ezek egyike sem stabil, bár egyikük – a <sup>232</sup>Th – ''viszonylag'' stabil, [[felezési idő|felezési ideje]] 14,05 milliárd év, ami jóval hosszabb, mint a Föld életkora, és valamivel meghaladja a Világegyetem elfogadott korát is. A természetes tórium szinte kizárólag ebből az izotópból áll.
Noha a 90-es rendszámú [[tórium]]nak ('''Th''') 6 természetes [[izotóp]]ja is van, ezek egyike sem stabil, bár egyikük – a <sup>232</sup>Th – ''viszonylag'' stabil, [[felezési idő|felezési ideje]] 14,05 milliárd év, ami jóval hosszabb, mint a Föld életkora, és valamivel meghaladja a Világegyetem elfogadott korát is. A természetes tórium szinte kizárólag ebből az izotópból áll.
:Standard atomtömeg: 232,0377(4) [[atomi tömegegység|u]]
:Standard atomtömeg: 232,0377(4) [[atomi tömegegység|u]]


Harminc [[radioizotóp]]ját írták le, közülük a legstabilabbak (a <sup>232</sup>Th után) a <sup>230</sup>Th (felezési ideje {{szám|75380|év}}), a <sup>229</sup>Th (7340 év) és a <sup>228</sup>Th (1,92 év). A többi izotóp felezési ideje 30&nbsp;napnál rövidebb, a többségé a 10 percet sem éri el. Egyik izotópjának (a <sup>229</sup>Th-nek) van egy olyan [[magizomer]]je (metastabil állapota), melynek feltűnően kicsi a gerjesztési energiája,<ref name=Ruchowska>{{cite journal|author=E. Ruchowska et al. |title=Nuclear structure of <sup>229</sup>Th |journal=Phys. Rev. C|volume= 73|pages=044326|year=2006 |doi=10.1103/PhysRevC.73.044326|issue=4 |bibcode = 2006PhRvC..73d4326R }}</ref> a legutóbbi mérések szerint 7,6 ± 0,5 eV.<ref name=Beck>{{cite journal|author=B. R. Beck et al. |title=Energy splitting in the ground state doublet in the nucleus <sup>229</sup>Th |journal=[[Physical Review Letters]]|volume= 98|pages=142501|date=2007-04-06 |doi=10.1103/PhysRevLett.98.142501 |pmid=17501268 |bibcode=2007PhRvL..98n2501B|issue=14}}</ref>
Harminc [[radioizotóp]]ját írták le, közülük a legstabilabbak (a <sup>232</sup>Th után) a <sup>230</sup>Th (felezési ideje {{szám|75380|év}}), a <sup>229</sup>Th (7340 év) és a <sup>228</sup>Th (1,92 év). A többi izotóp felezési ideje 30&nbsp;napnál rövidebb, a többségé a 10 percet sem éri el. Egyik izotópjának (a <sup>229</sup>Th-nek) van egy olyan [[magizomer]]je (metastabil állapota), melynek feltűnően kicsi a gerjesztési energiája,<ref name=Ruchowska>{{cite journal|author=E. Ruchowska|title=Nuclear structure of <sup>229</sup>Th |journal=Phys. Rev. C|volume= 73|pages=044326|year=2006 |doi=10.1103/PhysRevC.73.044326|issue=4 |bibcode = 2006PhRvC..73d4326R }}</ref> a legutóbbi mérések szerint 7,6 ± 0,5 eV.<ref name=Beck>{{cite journal|author=B. R. Beck et al. |title=Energy splitting in the ground state doublet in the nucleus <sup>229</sup>Th |journal=[[Physical Review Letters]]|volume= 98|pages=142501|date=2007-04-06 |doi=10.1103/PhysRevLett.98.142501 |pmid=17501268 |bibcode=2007PhRvL..98n2501B|issue=14|display-authors=etal}}</ref>


Az ismert tóriumizotópok [[tömegszám]]a 209<ref name=Ikezoe>{{cite journal|author=H. Ikezoe et al. |title=alpha decay of a new isotope of <sup>209</sup>Th |year=1996| journal=[[Physical Review C]]| volume=54| issue=4| page=2043|doi=10.1103/PhysRevC.54.2043 |bibcode = 1996PhRvC..54.2043I }}</ref> és 238 közé esik.
Az ismert tóriumizotópok [[tömegszám]]a 209<ref name=Ikezoe>{{cite journal|author=H. Ikezoe et al. |title=alpha decay of a new isotope of <sup>209</sup>Th |year=1996| journal=[[Physical Review C]]| volume=54| issue=4| page=2043|doi=10.1103/PhysRevC.54.2043 |bibcode = 1996PhRvC..54.2043I|display-authors=etal}}</ref> és 238 közé esik.


==Néhány fontosabb izotóp==
==Néhány fontosabb izotóp==


===Tórium-228===
===Tórium-228===
A '''<sup>228</sup>Th''' a tórium 138 [[neutron]]t tartalmazó izotópja, az [[Az urán izotópjai|<sup>232</sup>U]] leánymagja. Régi neve radiotórium, mivel megtalálható a tórium-232 [[bomlási sor]]ában. Felezési ideje 1,9116 év, [[alfa-bomlás]]sal [[A rádium izotópjai|<sup>224</sup>Ra]]-gyé alakul, de nagyon kis valószínűséggel klaszterbomlás megy végbe, ekkor [[Az oxigén izotópjai|<sup>20</sup>O]] mag kibocsátásával stabil [[Az ólom izotópjai|<sup>208</sup>Pb]]-cá alakul.
A '''<sup>228</sup>Th''' a tórium 138 [[neutron]]t tartalmazó izotópja, az [[Az urán izotópjai|<sup>232</sup>U]] leánymagja. Régi neve radiotórium, mivel megtalálható a tórium-232 [[bomlási sor]]ában. Felezési ideje 1,9116 év, [[alfa-bomlás]]sal [[A rádium izotópjai|<sup>224</sup>Ra]]-gyé alakul, de nagyon kis valószínűséggel klaszterbomlás megy végbe, ekkor [[Az oxigén izotópjai|<sup>20</sup>O]] mag kibocsátásával stabil [[Az ólom izotópjai|<sup>208</sup>Pb]]-cá alakul.


A Th-228 atomtömege 228,0287411&nbsp;gramm/mol, az urán-232 alfa-bomlással erre a magra bomlik.
A Th-228 atomtömege 228,0287411&nbsp;gramm/mol, az urán-232 alfa-bomlással erre a magra bomlik.


===Tórium-229===
===Tórium-229===
A '''<sup>229</sup>Th''' alfa-bomló izotóp, felezési ideje 7340 év. Az urán-233 bomlásterméke, fő felhasználása a nukleáris medicinában használt aktínium-225 és bizmut-213 izotópok előállítása.<ref>[http://www.ne.doe.gov/pdfFiles/U233RptConMarch2001.pdf Report to Congress on the extraction of medical isotopes from U-233]. U.S. Department of Energy. March 2001</ref>
A '''<sup>229</sup>Th''' alfa-bomló izotóp, felezési ideje 7340 év. Az urán-233 bomlásterméke, fő felhasználása a nukleáris medicinában használt aktínium-225 és bizmut-213 izotópok előállítása.<ref>[http://www.ne.doe.gov/pdfFiles/U233RptConMarch2001.pdf Report to Congress on the extraction of medical isotopes from U-233]. U.S. Department of Energy. March 2001</ref>


====Tórium-229m====
====Tórium-229m====
39. sor: 39. sor:
| bibcode = 2003EL.....61..181P
| bibcode = 2003EL.....61..181P
| accessdate = 2013-12-14
| accessdate = 2013-12-14
}}</ref><ref>{{Cite conference
| url = http://mpa.ac.uk/muarc/school/Thorium_nuclear_clock.pdf
| title = Towards a Thorium "nuclear atomic clock"?
| first = Thorsten | last = Schumm
| conference = 4th ESA international Workshop on Optical Atomic Frequency Standards & Clocks
| location = Trani, Italy
| date = 24–27 October 2011
}}</ref> [[qubit]]ként kvantumszámítógépekben vagy annak vizsgálatára, hogy a kémiai környezet hogyan befolyásolja az atommagok bomlási sebességét.<ref name=Tkalya>{{cite journal
}}</ref> [[qubit]]ként kvantumszámítógépekben vagy annak vizsgálatára, hogy a kémiai környezet hogyan befolyásolja az atommagok bomlási sebességét.<ref name=Tkalya>{{cite journal
| last1=Tkalya |first1=Eugene V. |last2=Zherikhin |first2=Alexander N. |last3=Zhudov |first3=Valerii I.
| last1=Tkalya |first1=Eugene V. |last2=Zherikhin |first2=Alexander N. |last3=Zhudov |first3=Valerii I.
50. sor: 57. sor:
| bibcode = 2000PhRvC..61f4308T }}</ref>
| bibcode = 2000PhRvC..61f4308T }}</ref>


Az izomer élettartamát 6±1&nbsp;órának mérték a visszalökődő <sup>229m</sup>Th atomok MgF<sub>s</sub> kristályban történő összegyűjtésével és a kibocsátott fény időbeli változásának mérésével.<ref name="Zhao2012">{{cite journal|last=Zhao|first=Xinxin|coauthors=Yenny Natali Martinez de Escobar, Robert Rundberg, Evelyn M. Bond, Allen Moody, David J. Vieira|year=2012|title=Observation of the Deexcitation of the ^{229m}Th Nuclear Isomer|journal=Physical Review Letters|volume=109|issue=16|issn=0031-9007|doi=10.1103/PhysRevLett.109.160801}}</ref> Ennek az izomernek a bomlásakor olyan (nem a hullámhossza, hanem a keletkezési módja alapján definiálva) gamma-sugárzás keletkezne, melynek energiája az ultraibolya tartományba esik.
Az izomer élettartamát 6±1&nbsp;órának mérték a visszalökődő <sup>229m</sup>Th atomok MgF<sub>2</sub> kristályban történő összegyűjtésével és a kibocsátott fény időbeli változásának mérésével.<ref name="Zhao2012">{{cite journal|last=Zhao|first=Xinxin|author2=Yenny Natali Martinez de Escobar |author3=Robert Rundberg, |author4=Evelyn M. Bond, |author5=Allen Moody |author6=David J. Vieira|year=2012|title=Observation of the Deexcitation of the ^{229m}Th Nuclear Isomer|journal=Physical Review Letters|volume=109|issue=16|issn=0031-9007|doi=10.1103/PhysRevLett.109.160801}}</ref> Ennek az izomernek a bomlásakor olyan (nem a hullámhossza, hanem a keletkezési módja alapján definiálva) gamma-sugárzás keletkezne, melynek energiája az ultraibolya tartományba esik.


Az <sup>229</sup>Th energiaszintjei közötti különbséget egyelőre közvetett módon, az <sup>233</sup>U bomlásából származó gamma-spektrum alapján határozták meg. Az első méréseket 1989–1993 között végezték jó minőségű germánium detektorokkal, ennek eredményeként a <sup>229</sup>Th izomer átmenet energiájára E = 3,5±1,0 eV értéket mértek .<ref name=Helmer1990>
Az <sup>229</sup>Th energiaszintjei közötti különbséget egyelőre közvetett módon, az <sup>233</sup>U bomlásából származó gamma-spektrum alapján határozták meg. Az első méréseket 1989–1993 között végezték jó minőségű germánium detektorokkal, ennek eredményeként a <sup>229</sup>Th izomer átmenet energiájára E = 3,5±1,0 eV értéket mértek .<ref name=Helmer1990>
{{cite journal
{{cite journal
| title = Energy separation of the doublet of intrinsic states at the ground state of <sup>229</sup>Th
| title = Energy separation of the doublet of intrinsic states at the ground state of <sup>229</sup>Th
| author = Reich, C. W. and Helmer, R. G.
|author1=Reich, C. W. |author2=Helmer, R. G.
| journal = Phys. Rev. Lett.
| journal = Phys. Rev. Lett.
| volume = 64
| volume = 64
70. sor: 77. sor:
| volume=49 | pages=1845–1858
| volume=49 | pages=1845–1858
| year=1994
| year=1994
| author=Helmer, R. G.; Reich, C. W.
|author1=Helmer, R. G. |author2=Reich, C. W. | title = An Excited State of Th-229 at 3.5&nbsp;eV
| title = An Excited State of Th-229 at 3.5 eV
| doi=10.1103/PhysRevC.49.1845
| doi=10.1103/PhysRevC.49.1845
| issue=4
| issue=4
78. sor: 84. sor:
{{cite conference
{{cite conference
| title = Improved value for the energy splitting of the ground-state doublet in the nucleus <sup>229</sup>Th
| title = Improved value for the energy splitting of the ground-state doublet in the nucleus <sup>229</sup>Th
| author = Beck B R, Wu C Y, Beiersdorfer P, Brown G V, Becker J A, Moody K J, Wilhelmy J B, Porter F S, Kilbourne C A and Kelley R L
|vauthors=Beck BR, Wu CY, Beiersdorfer P, Brown GV, Becker JA, Moody KJ, Wilhelmy JB, Porter FS, Kilbourne CA, Kelley RL | date = 2009-07-30
⚫
| date = 2009-07-30
| conference = 12th Int. Conf. on Nuclear Reaction Mechanisms (Varenna, Italy)
| conference = 12th Int. Conf. on Nuclear Reaction Mechanisms (Varenna, Italy)
| id = LLNL-PROC-415170
| id = LLNL-PROC-415170
85. sor: 90. sor:
}}
}}
</ref> A tudományos életben jelenleg ez a leginkább elfogadott érték, ez azonban nem tekinthető véglegesnek, amíg nem sikerül közvetlen méréssel is igazolni. A jel vákuum UV-tartományba történő eltolódása valószínűleg megmagyarázza, hogy a korábbi közvetlen megfigyelési kísérletek miért voltak sikertelenek.
</ref> A tudományos életben jelenleg ez a leginkább elfogadott érték, ez azonban nem tekinthető véglegesnek, amíg nem sikerül közvetlen méréssel is igazolni. A jel vákuum UV-tartományba történő eltolódása valószínűleg megmagyarázza, hogy a korábbi közvetlen megfigyelési kísérletek miért voltak sikertelenek.

2016-ban ezt az átmenetet közvetlenül észlelték,<ref>
{{cite journal
| journal=[[Nature (journal)|Nature]]
| volume=533 | issue=7601 | pages=47–51
| date=5 May 2016
| title = Direct detection of the <sup>229</sup>Th nuclear clock transition
| first1=Lars | last1=von der Wense
| first2=Benedict | last2=Seiferle
| first3=Mustapha | last3=Laatiaoui
| first4=Jürgen B. | last4=Neumayr
| first5=Hans-Jörg | last5=Maier
| first6=Hans-Friedrich | last6=Wirth
| first7=Christoph | last7=Mokry
| first8=Jörg | last8=Runke
| first9=Klaus | last9=Eberhardt
| first10=Christoph E. | last10=Düllmann
| first11=Norbert G. | last11=Trautmann
| first12=Peter G. | last12=Thirolf
| doi=10.1038/nature17669
}}</ref><ref>{{Cite press release
| url=http://www.med.physik.uni-muenchen.de/aktuelles/nature-229-thorium/index.html
| title=Results on <sup>229m</sup>Thorium published in "Nature"
| publisher=[[Ludwig Maximilian University of Munich]]
⚫
| date=2016-05-06
}}</ref>
azonban annak energiáját csak 6,3 és 18,3&nbsp;eV (200–70&nbsp;nm) közé tudták behatárolni, mert a kísérletet az észlelésre hegyezték ki, nem a pontos energiamérésre.<ref>{{cite arXiv
| eprint=1511.07750
| title=A VUV detection system for the direct photonic identification of the first excited isomeric state of <sup>229</sup>Th
| date=24 November 2015
| first1=Benedict | last1=Seiferle
| first2=Lars |last2=von der Wense
| first3=Mustapha |last3=Laatiaoui
| first4=Peter G. |last4=Thirolf
}}</ref>


===Tórium-230===
===Tórium-230===
93. sor: 133. sor:


===Tórium-232===
===Tórium-232===
''Mivel a tórium tiszta (egyetlen nuklidból álló) elem, a [[tórium]] cikk lényegében ezt az izotópot tárgyalja.''
''As Thorium is [[Mononuclidic elements|mononuclidic]], the [[Thorium|main article on thorium]] effectively discusses this isotope.''


'''<sup>232</sup>Th''' is the only [[primordial isotope]] of [[thorium]] and makes up effectively all of natural thorium, with other isotopes of thorium appearing only in trace amounts as relatively short-lived [[decay product]]s of [[uranium]] and thorium.<ref>{{cite web |url=http://ie.lbl.gov/education/parent/Th_iso.htm |title=Isotopes of Thorium (Z=90) |author=Isotopes Project Home Page, [[Lawrence Berkeley National Laboratory]] |accessdate=2010-01-18}}</ref>
A '''<sup>232</sup>Th''' a tórium egyetlen primordiális izotópja, lényegében az összes természetes tórium ebből áll, más izotópok csak nyomnyi mennyiségben jelennek meg az urán és tórium viszonylag rövid életű bomlástermékeként.<ref>{{cite web |url=http://ie.lbl.gov/education/parent/Th_iso.htm |title=Isotopes of Thorium (Z=90) |author=Isotopes Project Home Page, [[Lawrence Berkeley National Laboratory]] |accessdate=2010-01-18}}</ref>


<sup>232</sup>Th decays by [[alpha decay]] with a [[half-life]] of 1.405{{E|10}} years, over three times the [[age of the earth]] and more than the [[age of the universe]]. Its [[decay chain]] is the [[thorium series]] eventually ending in [[lead-208]]. The remainder of the chain is quick; the longest half-lives in it are 5.75 years for [[radium-228]] and 1.91 years for [[thorium-228]], with all other half-lives totaling less than 5 days.<ref>{{cite web |url=http://hepwww.rl.ac.uk/ukdmc/Radioactivity/Th_chain/Th_chain.html |title=Th-232 Decay Chain |author=[[Rutherford Appleton Laboratory]] |accessdate=2010-01-25}}</ref>
A <sup>232</sup>Th alfa-bomló, felezési ideje 1,405{{E|10}} év, amely a Föld életkorának több, mint háromszorosa, és a világegyetem korát is meghaladja. Bomlási sora a tóriumsor, melynek utolsó tagja az ólom-208. A sor többi tagja gyorsan elbomlik, a leghosszabb felezési idejű izotópok a rádium-228 (5,75 év) és a tórium-228 (1,91 év), a többi izotóp felezési ideje együtt sem éri el az 5 napot.<ref>{{cite web |url=http://hepwww.rl.ac.uk/ukdmc/Radioactivity/Th_chain/Th_chain.html |title=Th-232 Decay Chain |author=[[Rutherford Appleton Laboratory]] |accessdate=2010-01-25}}</ref>


<sup>232</sup>Th is a [[fertile material]] able to [[neutron capture|absorb]] a [[neutron]] and undergo [[Nuclear transmutation|transmutation]] into the [[fissile]] [[nuclide]] [[uranium-233]], which is the basis of the [[thorium fuel cycle]].<ref>{{cite web |url=http://www.world-nuclear.org/info/inf62.html |title=Thorium |author=[[World Nuclear Association]] |accessdate=2010-01-25}}</ref>
A <sup>232</sup>Th nukleáris tenyészanyag, neutronbefogással maghasadásra képes urán-233-má alakul át, ami a tórium fűtőanyagciklus alapja.<ref>{{cite web |url=http://www.world-nuclear.org/info/inf62.html |title=Thorium |author=[[World Nuclear Association]] |accessdate=2010-01-25}}</ref>


In the form of [[Thorotrast]], a [[thorium dioxide]] [[suspension (chemistry)|suspension]], it was used as [[contrast medium]] in early [[X-ray]] diagnostics. Thorium-232 is now classified as [[carcinogen]]ic.<ref>{{cite journal |last1= Krasinskas |first1= Alyssa M |authorlink= Alyssa M. Krasinskas et al. |last2= Minda |first2= Justina |last3= Saul |first3= Scott H |last4= Shaked |first4= Abraham |last5= Furth |first5= Emma E |title=Redistribution of thorotrast into a liver allograft several years following transplantation: a case report |journal= [[Nature (journal)|Nature]] |volume= 17 |pages= 117–120 |year= 2004 |doi= 10.1038/modpathol.3800008 |pmid=14631374 |issue=1}}</ref>
A [[tórium-dioxid]] [[szuszpenzió]]t a korai röntgendiagnosztikában kontrasztanyagként használták (Thorotrast), de ma már a tórium-232-t a karcinogének közé sorolják.<ref>{{cite journal |last1= Krasinskas |first1= Alyssa M |last2= Minda |first2= Justina |last3= Saul |first3= Scott H |last4= Shaked |first4= Abraham |last5= Furth |first5= Emma E |title=Redistribution of thorotrast into a liver allograft several years following transplantation: a case report |journal= Mod Pathol. |volume= 17 |pages= 117–120 |year= 2004 |doi= 10.1038/modpathol.3800008 |pmid=14631374 |issue=1}}</ref>


===Tórium-233===
===Tórium-233===
117. sor: 157. sor:
! &nbsp;<br />izotóptömeg (u)<br />&nbsp;
! &nbsp;<br />izotóptömeg (u)<br />&nbsp;
! rowspan="2" | felezési idő<ref group="m">A világegyetem koránál hosszabb felezési idejű (csaknem stabil) izotópok félkövérrel vannak kiemelve</ref>
! rowspan="2" | felezési idő<ref group="m">A világegyetem koránál hosszabb felezési idejű (csaknem stabil) izotópok félkövérrel vannak kiemelve</ref>
! rowspan="2" | bomlási<br>mód(ok)<ref>http://www.nucleonica.net/unc.aspx</ref><ref group="m">Abbreviations:<br>CD: [[Klaszterbomlás]]<br>EC: [[Elektronbefogás]]<br>IT: [[Izomer átmenet]]<br>SF: [[Spontán maghasadás]]</ref>
! rowspan="2" | bomlási<br>mód(ok)<ref>{{cite web |url=http://www.nucleonica.net/unc.aspx |title=Universal Nuclide Chart |publisher=nucleonica |registration=yes}}</ref><ref group="m">Abbreviations:<br>CD: [[Klaszterbomlás]]<br>EC: [[Elektronbefogás]]<br>IT: [[Izomer átmenet]]<br>SF: [[Spontán maghasadás]]</ref>
! rowspan="2" | leány-<br>izotóp(ok)<ref group="m">A stabil izotópok félkövérrel vannak kiemelve</ref>
! rowspan="2" | leány-<br>izotóp(ok)<ref group="m">A stabil izotópok félkövérrel vannak kiemelve</ref>
! rowspan="2" | magspin
! rowspan="2" | magspin
579. sor: 619. sor:
It has, for about a century, been used in [[Gas mantle|mantle]]s of gas and vapor lamps such as [[Gas lighting|gas lights]] and camping lanterns.
It has, for about a century, been used in [[Gas mantle|mantle]]s of gas and vapor lamps such as [[Gas lighting|gas lights]] and camping lanterns.
Its radioactivity is a consideration for its non-nuclear uses but is too small to rule it out.
Its radioactivity is a consideration for its non-nuclear uses but is too small to rule it out.

Thorium was also used in certain glass elements of Aero-Ektar lenses made by Kodak during World War II. Thus they are mildly radioactive. Two of the glass elements in the f/2.5 Aero-Ektar lenses are 11 and 13% thorium by weight. The Thorium-containing glasses were used because they have a high refractive index with a low dispersion (variation of index with wavelength), a highly desirable property. Many surviving Aero-Ektar lenses have a tea colored tint, possibly due to radiation damage to the glass.

As these lenses were used for aerial reconnaissance, the radiation level is not high enough to fog film over a short period. This would indicate the radiation level is reasonably safe. However. when not in use, it would be prudent to store these lenses as far as possible from normally inhabited areas; allowing the inverse square relationship to attenuate the radiation.<ref>{{Cite web|title = Aero-Ektar Lenses|url = http://home.earthlink.net/~michaelbriggs/aeroektar/aeroektar.html |author=Michael S. Briggs |date=January 16, 2002 |accessdate = 2015-08-28}}</ref>


==Hivatkozások==
==Hivatkozások==
584. sor: 628. sor:


==Fordítás==
==Fordítás==
{{fordítás|en|Isotopes of thorium|oldid=646584994}}
{{fordítás|en|Isotopes of thorium|oldid=733134976}}


==Források==
==Források==
* Izotóptömegek:
* Izotóptömegek:
**{{cite journal |author=G. Audi, A. H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon |year=2003 |title=The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties |url=http://www.nndc.bnl.gov/amdc/nubase/Nubase2003.pdf |journal=[[Nuclear Physics A]] |volume=729 |issue= |pages=3–128 |doi=10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001 |bibcode=2003NuPhA.729....3A}}
**{{cite journal |author=G. Audi |author2=A. H. Wapstra |author3=C. Thibault |author4=J. Blachot |author5=O. Bersillon |year=2003 |title=The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties |url=http://www.nndc.bnl.gov/amdc/nubase/Nubase2003.pdf |journal=[[Nuclear Physics A]] |volume=729 |issue= |pages=3–128 |doi=10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001 |bibcode=2003NuPhA.729....3A}}
* Izotóp-összetétel és standard atomtömegek:
* Izotóp-összetétel és standard atomtömegek:
**{{cite journal |author=J. R. de Laeter, J. K. Böhlke, P. De Bièvre, H. Hidaka, H. S. Peiser, K. J. R. Rosman and P. D. P. Taylor |year=2003 |title=Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report) |url=http://www.iupac.org/publications/pac/75/6/0683/pdf/ |journal=[[Pure and Applied Chemistry]] |volume=75 |issue=6 |pages=683–800 |doi=10.1351/pac200375060683}}
**{{cite journal |author=J. R. de Laeter |author2=J. K. Böhlke |author3=P. De Bièvre |author4=H. Hidaka |author5=H. S. Peiser |author6=K. J. R. Rosman |author7=P. D. P. Taylor |year=2003 |title=Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report) |url=http://www.iupac.org/publications/pac/75/6/0683/pdf/ |journal=[[Pure and Applied Chemistry]] |volume=75 |issue=6 |pages=683–800 |doi=10.1351/pac200375060683}}
**{{cite journal |author=M. E. Wieser |year=2006 |title=Atomic weights of the elements 2005 (IUPAC Technical Report) |url=http://iupac.org/publications/pac/78/11/2051/pdf/ |journal=[[Pure and Applied Chemistry]] |volume=78 |issue=11 |pages=2051–2066 |doi=10.1351/pac200678112051 |laysummary=http://old.iupac.org/news/archives/2005/atomic-weights_revised05.html}}
**{{cite journal |author=M. E. Wieser |year=2006 |title=Atomic weights of the elements 2005 (IUPAC Technical Report) |url=http://iupac.org/publications/pac/78/11/2051/pdf/ |journal=[[Pure and Applied Chemistry]] |volume=78 |issue=11 |pages=2051–2066 |doi=10.1351/pac200678112051 |laysummary=http://old.iupac.org/news/archives/2005/atomic-weights_revised05.html}}
* A felezési időkre, a spinekre és az izomer adatokra vonatkozó információk az alábbi forrásokból származnak:
* A felezési időkre, a spinekre és az izomer adatokra vonatkozó információk az alábbi forrásokból származnak:
**{{cite journal |author=G. Audi, A. H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon |year=2003 |title=The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties |url=http://www.nndc.bnl.gov/amdc/nubase/Nubase2003.pdf |journal=[[Nuclear Physics A]] |volume=729 |issue= |pages=3–128 |doi=10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001 |bibcode=2003NuPhA.729....3A}}
**{{cite journal |author=G. Audi |author2=A. H. Wapstra |author3=C. Thibault |author4=J. Blachot |author5=O. Bersillon |year=2003 |title=The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties |url=http://amdc.in2p3.fr/nubase/Nubase2003.pdf |journal=[[Nuclear Physics A]] |volume=729 |issue= |pages=3–128 |doi=10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001 |bibcode=2003NuPhA.729....3A}}
**{{cite web |author=[[National Nuclear Data Center]] |title=NuDat 2.1 database |url=http://www.nndc.bnl.gov/nudat2/ |publisher=[[Brookhaven National Laboratory]] |accessdate=September 2005}}
**{{cite web |author=[[National Nuclear Data Center]] |title=NuDat 2.1 database |url=http://www.nndc.bnl.gov/nudat2/ |publisher=[[Brookhaven National Laboratory]] |accessdate=September 2005}}
**{{cite book |author=N. E. Holden |year=2004 |editor=D. R. Lide |chapter=Table of the Isotopes |title=[[CRC Handbook of Chemistry and Physics]] |page=Section 11 |nopp=yes |edition=85th |publisher=[[CRC Press]] |isbn=978-0-8493-0485-9}}
**{{cite book |author=N. E. Holden |year=2004 |editor=D. R. Lide |chapter=Table of the Isotopes |title=[[CRC Handbook of Chemistry and Physics]] |page=Section 11 |nopp=yes |edition=85th |publisher=[[CRC Press]] |isbn=978-0-8493-0485-9}}

A lap 2016. augusztus 7., 12:02-kori változata

Noha a 90-es rendszámú tóriumnak (Th) 6 természetes izotópja is van, ezek egyike sem stabil, bár egyikük – a 232Th – viszonylag stabil, felezési ideje 14,05 milliárd év, ami jóval hosszabb, mint a Föld életkora, és valamivel meghaladja a Világegyetem elfogadott korát is. A természetes tórium szinte kizárólag ebből az izotópból áll.

Standard atomtömeg: 232,0377(4) u

Harminc radioizotópját írták le, közülük a legstabilabbak (a 232Th után) a 230Th (felezési ideje 75 380 év), a 229Th (7340 év) és a 228Th (1,92 év). A többi izotóp felezési ideje 30 napnál rövidebb, a többségé a 10 percet sem éri el. Egyik izotópjának (a 229Th-nek) van egy olyan magizomerje (metastabil állapota), melynek feltűnően kicsi a gerjesztési energiája,[1] a legutóbbi mérések szerint 7,6 ± 0,5 eV.[2]

Az ismert tóriumizotópok tömegszáma 209[3] és 238 közé esik.

Néhány fontosabb izotóp

Tórium-228

A 228Th a tórium 138 neutront tartalmazó izotópja, az 232U leánymagja. Régi neve radiotórium, mivel megtalálható a tórium-232 bomlási sorában. Felezési ideje 1,9116 év, alfa-bomlással 224Ra-gyé alakul, de nagyon kis valószínűséggel klaszterbomlás megy végbe, ekkor 20O mag kibocsátásával stabil 208Pb-cá alakul.

A Th-228 atomtömege 228,0287411 gramm/mol, az urán-232 alfa-bomlással erre a magra bomlik.

Tórium-229

A 229Th alfa-bomló izotóp, felezési ideje 7340 év. Az urán-233 bomlásterméke, fő felhasználása a nukleáris medicinában használt aktínium-225 és bizmut-213 izotópok előállítása.[4]

Tórium-229m

Gamma-spektroszkópiai eredmények alapján a 229Th-nek van egy rendkívül kis gerjesztési energiájú magizomerje, a 229mTh. Ez lenne a legkisebb energiájú ismert magizomer, a gerjesztéshez akár a vákuum ultraibolya tartományban működő lézer is elegendő lehetne. Ezt az izomert fel lehetne használni nagy sűrűségű energiatárolásra,[5] pontos órákban,[6][7] qubitként kvantumszámítógépekben vagy annak vizsgálatára, hogy a kémiai környezet hogyan befolyásolja az atommagok bomlási sebességét.[8]

Az izomer élettartamát 6±1 órának mérték a visszalökődő 229mTh atomok MgF2 kristályban történő összegyűjtésével és a kibocsátott fény időbeli változásának mérésével.[9] Ennek az izomernek a bomlásakor olyan (nem a hullámhossza, hanem a keletkezési módja alapján definiálva) gamma-sugárzás keletkezne, melynek energiája az ultraibolya tartományba esik.

Az 229Th energiaszintjei közötti különbséget egyelőre közvetett módon, az 233U bomlásából származó gamma-spektrum alapján határozták meg. Az első méréseket 1989–1993 között végezték jó minőségű germánium detektorokkal, ennek eredményeként a 229Th izomer átmenet energiájára E = 3,5±1,0 eV értéket mértek .[10][11] Ez a természetellenesen kis érték mind elméleti, mind kísérleti vizsgálatok sokaságát indította el, melyekben megpróbálták pontosan meghatározni az átmeneti energiát, valamint megadni az 229Th izomer állapotának további jellemzőit (például felezési idejét és mágneses momentumát). A kis energiájú gerjesztett állapotból azonban nem sikerült egyértelműen a közvetlen fotonemisszió jelét megtalálni. 2007-ben új, közvetett méréseket végeztek fejlett nagy felbontású röntgen mikrokalorimetriás módszerrel,[2] melynek alapján az átmenet energiájára E = 7,6±0,5 eV értéket kaptak, melyet 2009-ben E = 7,8±0,5 eV-ra pontosítottak.[12] A tudományos életben jelenleg ez a leginkább elfogadott érték, ez azonban nem tekinthető véglegesnek, amíg nem sikerül közvetlen méréssel is igazolni. A jel vákuum UV-tartományba történő eltolódása valószínűleg megmagyarázza, hogy a korábbi közvetlen megfigyelési kísérletek miért voltak sikertelenek.

2016-ban ezt az átmenetet közvetlenül észlelték,[13][14] azonban annak energiáját csak 6,3 és 18,3 eV (200–70 nm) közé tudták behatárolni, mert a kísérletet az észlelésre hegyezték ki, nem a pontos energiamérésre.[15]

Tórium-230

A 230Th a tórium radioaktív izotópja, mely felhasználható korallok korának, valamint a tengeráramlatok fluxusának meghatározására. A radioaktív elemek tanulmányozásának korai időszakában, mielőtt még felismerték volna azonosságát a tóriummal, ionium néven ismerték az 238U bomlási sorában keletkező 230Th izotópot. A feltételezett elemet az Io vegyjellel jelölték.

Tórium-231

A 231Th az urán-235 bomlásterméke, magja 141 neutront tartalmaz. Nagyon kis mennyiségben megtalálható a földön, felezési ideje 25,5 óra. Béta-sugárzás kibocsátása közben bomlik, protaktínium-231 keletkezése közben. Bomlási energiája 0,39 MeV. Atomtömege 231,0363043 gramm/mol.

Tórium-232

Mivel a tórium tiszta (egyetlen nuklidból álló) elem, a tórium cikk lényegében ezt az izotópot tárgyalja.

A 232Th a tórium egyetlen primordiális izotópja, lényegében az összes természetes tórium ebből áll, más izotópok csak nyomnyi mennyiségben jelennek meg az urán és tórium viszonylag rövid életű bomlástermékeként.[16]

A 232Th alfa-bomló, felezési ideje 1,405·1010 év, amely a Föld életkorának több, mint háromszorosa, és a világegyetem korát is meghaladja. Bomlási sora a tóriumsor, melynek utolsó tagja az ólom-208. A sor többi tagja gyorsan elbomlik, a leghosszabb felezési idejű izotópok a rádium-228 (5,75 év) és a tórium-228 (1,91 év), a többi izotóp felezési ideje együtt sem éri el az 5 napot.[17]

A 232Th nukleáris tenyészanyag, neutronbefogással maghasadásra képes urán-233-má alakul át, ami a tórium fűtőanyagciklus alapja.[18]

A tórium-dioxid szuszpenziót a korai röntgendiagnosztikában kontrasztanyagként használták (Thorotrast), de ma már a tórium-232-t a karcinogének közé sorolják.[19]

Tórium-233

A 233Th béta-bomlással protaktínium-233-ra bomlik, felezési ideje 21,83 perc.[20]

Tórium-234

A 234Th magja 144 neutront tartalmaz. 24,1 nap felezési idővel, béta-részecske kibocsátása közben protaktínium-234-gyé alakul. Atomtömege 234,0436 atomi tömegegység, bomlási energiája mintegy 270 keV (kiloelektronvolt). Az urán-238 főként erre az izotópra bomlik (de nagyon ritkán spontán maghasadást is szenvedhet).

Táblázat

nuklid
jele 		történelmi
név 		Z(p) N(n)  
izotóptömeg (u)
  		felezési idő[m 1] bomlási
mód(ok)[21][m 2] 		leány-
izotóp(ok)[m 3] 		magspin jellemző
izotóp-
összetétel
(móltört) 		természetes
ingadozás
(móltört)
gerjesztési energia
209Th 90 119 209,01772(11) 7(5) ms
[3,8(+69−15)] 		5/2−#
210Th 90 120 210,015075(27) 17(11) ms
[9(+17−4) ms] 		α 206Ra 0+
β+ (ritka) 210Ac
211Th 90 121 211,01493(8) 48(20) ms
[0,04(+3−1) s] 		α 207Ra 5/2−#
β+ (ritka) 211Ac
212Th 90 122 212,01298(2) 36(15) ms
[30(+20−10) ms] 		α (99,7%) 208Ra 0+
β+ (0,3%) 212Ac
213Th 90 123 213,01301(8) 140(25) ms α 209Ra 5/2−#
β+ (ritka) 213Ac
214Th 90 124 214,011500(18) 100(25) ms α 210Ra 0+
215Th 90 125 215,011730(29) 1,2(2) s α 211Ra (1/2−)
216Th 90 126 216,011062(14) 26,8(3) ms α (99,99%) 212Ra 0+
β+ (0,006%) 216Ac
216m1Th 2042(13) keV 137(4) µs (8+)
216m2Th 2637(20) keV 615(55) ns (11−)
217Th 90 127 217,013114(22) 240(5) µs α 213Ra (9/2+)
218Th 90 128 218,013284(14) 109(13) ns α 214Ra 0+
219Th 90 129 219,01554(5) 1,05(3) µs α 215Ra 9/2+#
β+ (10−7%) 219Ac
220Th 90 130 220,015748(24) 9,7(6) µs α 216Ra 0+
EC (2·10−7%) 220Ac
221Th 90 131 221,018184(10) 1,73(3) ms α 217Ra (7/2+)
222Th 90 132 222,018468(13) 2,237(13) ms α 218Ra 0+
EC (1,3·10−8%) 222Ac
223Th 90 133 223,020811(10) 0,60(2) s α 219Ra (5/2)+
224Th 90 134 224,021467(12) 1,05(2) s α 220Ra 0+
β+β+ (ritka) 224Ra
225Th 90 135 225,023951(5) 8,72(4) perc α (90%) 221Ra (3/2)+
EC (10%) 225Ac
226Th 90 136 226,024903(5) 30,57(10) perc α 222Ra 0+
227Th radioaktínium 90 137 227,0277041(27) 18,68(9) nap α 223Ra 1/2+ nyomokban[m 4]
228Th radiotórium 90 138 228,0287411(24) 1,9116(16) év α 224Ra 0+ nyomokban[m 5]
CD (1,3·10−11%) 208Pb
20O
229Th 90 139 229,031762(3) 7,34(16)·103 év α 225Ra 5/2+
229mTh 0,0076(5) keV 70(50) óra IT 229Th 3/2+
230Th[m 6] ionium 90 140 230,0331338(19) 7,538(30)·104 év α 226Ra 0+ nyomokban[m 7]
CD (5,6·10−11%) 206Hg
24Ne
SF (5·10−11%) (többféle)
231Th urán Y 90 141 231,0363043(19) 25,52(1) óra β− 231Pa 5/2+ nyomokban[m 4]
α (10−8%) 227Ra
232Th[m 8] tórium 90 142 232,0380553(21) 1,405(6)·1010 év α 228Ra 0+ 1,0000
β−β− (ritka) 232U
SF (1,1·10−9%) (többféle)
CD (2,78·10−10%) 182Yb
26Ne
24Ne
233Th 90 143 233,0415818(21) 21,83(4) perc β− 233Pa 1/2+
234Th urán X1 90 144 234,043601(4) 24,10(3) nap β− 234mPa 0+ nyomokban[m 7]
235Th 90 145 235,04751(5) 7,2(1) perc β− 235Pa (1/2+)#
236Th 90 146 236,04987(21)# 37,5(2) perc β− 236Pa 0+
237Th 90 147 237,05389(39)# 4,8(5) perc β− 237Pa 5/2+#
238Th 90 148 238,0565(3)# 9,4(20) perc β− 238Pa 0+
  1. ↑ A világegyetem koránál hosszabb felezési idejű (csaknem stabil) izotópok félkövérrel vannak kiemelve
  2. ↑ Abbreviations:
    CD: Klaszterbomlás
    EC: Elektronbefogás
    IT: Izomer átmenet
    SF: Spontán maghasadás
  3. ↑ A stabil izotópok félkövérrel vannak kiemelve
  4. ↑ a b Az urán-235 bomlási sor tagja
  5. ↑ A tórium-232 bomlási sor tagja
  6. ↑ Az urán–tróium kormeghatározásban használják
  7. ↑ a b Az urán-238 bomlási sor tagja
  8. ↑ Primordiális radionuklid

Megjegyzések

  • Ismeretesek olyan geológiai minták, amelyek izotóp-összetétele a szokásos értékeken kívül van. Az atomtömeg bizonytalansága ezeknél meghaladhatja a jelzett hibahatárt.
  • A # jel a nem kizárólag kísérletekből, hanem részben szisztematikus trendekből származó értéket jelöl. A nem kellő megalapozottsággal asszignált spinek zárójelben szerepelnek.
  • A bizonytalanságokat rövid formában – a megfelelő utolsó számjegy után zárójelben – adjuk meg. A bizonytalanság értéke egy standard deviációnak felel meg, kivéve, ahol az izotóp-összetételt és standard atomtömeget a IUPAC nagyobb bizonytalansággal adja csak meg.

Uses

Thorium has been suggested for use as a source of nuclear energy. Presumably, it would need to be exposed to neutrons in a nuclear reactor, to convert the common isotope to some species that is fissionable.

It is currently used in cathodes of vacuum tubes, for a combination of physical stability at high temperature and a low work energy required to remove an electron from its surface. It has, for about a century, been used in mantles of gas and vapor lamps such as gas lights and camping lanterns. Its radioactivity is a consideration for its non-nuclear uses but is too small to rule it out.

Thorium was also used in certain glass elements of Aero-Ektar lenses made by Kodak during World War II. Thus they are mildly radioactive. Two of the glass elements in the f/2.5 Aero-Ektar lenses are 11 and 13% thorium by weight. The Thorium-containing glasses were used because they have a high refractive index with a low dispersion (variation of index with wavelength), a highly desirable property. Many surviving Aero-Ektar lenses have a tea colored tint, possibly due to radiation damage to the glass.

As these lenses were used for aerial reconnaissance, the radiation level is not high enough to fog film over a short period. This would indicate the radiation level is reasonably safe. However. when not in use, it would be prudent to store these lenses as far as possible from normally inhabited areas; allowing the inverse square relationship to attenuate the radiation.[22]

Hivatkozások

  1. ↑ E. Ruchowska (2006). „Nuclear structure of 229Th”. Phys. Rev. C 73 (4), 044326. o. DOI:10.1103/PhysRevC.73.044326.  
  2. ↑ a b B. R. Beck et al. (2007. április 6.). „Energy splitting in the ground state doublet in the nucleus 229Th”. Physical Review Letters 98 (14), 142501. o. DOI:10.1103/PhysRevLett.98.142501. PMID 17501268.  
  3. ↑ H. Ikezoe et al. (1996). „alpha decay of a new isotope of 209Th”. Physical Review C 54 (4), 2043. o. DOI:10.1103/PhysRevC.54.2043.  
  4. ↑ Report to Congress on the extraction of medical isotopes from U-233. U.S. Department of Energy. March 2001
  5. ↑ (1992) „Nuclear isomers as ultra-high-energy-density materials”. Air Force Meeting on High Energy Density Materials, Lancaster, CA. 
  6. ↑ (2003. január 15.) „Nuclear laser spectroscopy of the 3.5 eV transition in 229Th”. Europhysics Letters 61 (2), 181–186. o. DOI:10.1209/epl/i2003-00210-x. (Hozzáférés: 2013. december 14.)  
  7. ↑ Schumm, Thorsten (Hiba: Érvénytelen idő.). „Towards a Thorium "nuclear atomic clock"?”. 4th ESA international Workshop on Optical Atomic Frequency Standards & Clocks. 
  8. ↑ (2000) „Decay of the low-energy nuclear isomer 229Thm (3/2+, 3.5±1.0 eV) in solids (dielectrics and metals): A new scheme of experimental research”. Physical Review C 61 (6), 064308. o. DOI:10.1103/PhysRevC.61.064308.  
  9. ↑ Zhao, Xinxin (2012). „Observation of the Deexcitation of the ^{229m}Th Nuclear Isomer”. Physical Review Letters 109 (16). DOI:10.1103/PhysRevLett.109.160801. ISSN 0031-9007.  
  10. ↑ (1990. január 1.) „Energy separation of the doublet of intrinsic states at the ground state of 229Th”. Phys. Rev. Lett. 64 (3), 271–273. o, Kiadó: American Physical Society. DOI:10.1103/PhysRevLett.64.271.  
  11. ↑ (1994) „An Excited State of Th-229 at 3.5 eV”. Physical Review C 49 (4), 1845–1858. o. DOI:10.1103/PhysRevC.49.1845.  
  12. ↑ (2009. július 30.) „Improved value for the energy splitting of the ground-state doublet in the nucleus 229Th”. 12th Int. Conf. on Nuclear Reaction Mechanisms (Varenna, Italy). LLNL-PROC-415170. 
  13. ↑ (2016. május 5.) „Direct detection of the 229Th nuclear clock transition”. Nature 533 (7601), 47–51. o. DOI:10.1038/nature17669.  
  14. ↑ Ludwig Maximilian University of Munich (2016-05-06). "Results on 229mThorium published in "Nature"". Sajtóközlemény.
  15. ↑ Seiferle, Benedict; von der Wense, Lars; Laatiaoui, Mustapha; Thirolf, Peter G. (24 November 2015). "A VUV detection system for the direct photonic identification of the first excited isomeric state of 229Th". arXiv:1511.07750.
  16. ↑ Isotopes Project Home Page, Lawrence Berkeley National Laboratory: Isotopes of Thorium (Z=90). (Hozzáférés: 2010. január 18.)
  17. ↑ Rutherford Appleton Laboratory: Th-232 Decay Chain. (Hozzáférés: 2010. január 25.)
  18. ↑ World Nuclear Association: Thorium. (Hozzáférés: 2010. január 25.)
  19. ↑ (2004) „Redistribution of thorotrast into a liver allograft several years following transplantation: a case report”. Mod Pathol. 17 (1), 117–120. o. DOI:10.1038/modpathol.3800008. PMID 14631374.  
  20. ↑ Georges, Audi (2003). „The NUBASE Evaluation of Nuclear and Decay Properties”. Nuclear Physics A 729, 3–128. o, Kiadó: Atomic Mass Data Center. DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001.  
  21. ↑ Universal Nuclide Chart. nucleonica
  22. ↑ Michael S. Briggs: Aero-Ektar Lenses, 2002. január 16. (Hozzáférés: 2015. augusztus 28.)

Fordítás

Ez a szócikk részben vagy egészben az Isotopes of thorium című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.

Források

Az aktínium izotópjai A tórium izotópjai A protaktínium izotópjai
Izotópok listája
A lap eredeti címe: „https://hu.wikipedia.org/w/index.php?title=A_tórium_izotópjai&oldid=17807580”