Izotopy uranu

Uran (₉₂U) má 28 známých radioaktivních izotopů, s nukleonovými čísly 216 až 243, a několik jaderných izomerů. Přírodní uran se skládá ze dvou prvotních izotopů s dlouhými poločasy přeměny, ²³⁸U a ²³⁵U, a z ²³⁴U, který je meziproduktem rozpadové řady ²³⁸U. Nejstabilnější izotopy jsou ²³⁸U (poločas přeměny 4,468×10⁹ let, přirozený výskyt 99,274 %), ²³⁵U (7,04×10⁸ let, 0,720 %), ²³⁶U (2,342×10⁷ let), ²³⁴U (2,455×10⁵ let, 0,005 %) a ²³³U (1,592×10⁵ let). Všechny ostatní mají poločasy kratší než 70 let, většina pod 1 hodinu.^[1]

Uran-238 je alfa zářič, který se uran-radiovou rozpadovou řadou postupně přeměňuje až na ²⁰⁶Pb. Rozpadová řada uranu-235 (aktiniová řada) končí nuklidem ²⁰⁷Pb. Stálý poměr rychlosti přeměn v těchto řadách se dá využít k radioaktivnímu datování. Uran-233 se vyrábí ostřelováním thoria-232 neutrony.

Uran-233

Podrobnější informace naleznete v článku Uran-233.

Uran-233 je štěpitelný izotop uranu, který se získává z thoria-232. Byl zkoumán pro možné využití v jaderných zbraních a reaktorech, ovšem nikdy nebyl takto použit.^[2]

Uran-233 se po absorpci neutronu obvykle štěpí, ale někdy v něm neutron zůstane a utvoří uran-234.

Uran-234

Podrobnější informace naleznete v článku Uran-234.

Uran-234 je izotop uranu, který v přírodě vzniká jako nepřímý produkt přeměny uranu-238, ale tvoří jen asi 0,005 4 % přírodního uranu, protože má poločas přeměny jen 245 500 let. Obohacený uran má větší obsah tohoto izotopu než přírodní, jelikož v něm ²³⁴U vzniká jako vedlejší produkt při obohacování, protože je lehčí než ²³⁵U, koncentruje se o něco rychleji. Jeho zvýšené množství je v jaderných reaktorech přípustné, ovšem přepracovaný uran by měl ještě větší obsah ²³⁴U, což by nebylo vhodné, jelikož ²³⁴U není štěpitelný a absorbuje pomalé neutrony za vzniku ²³⁵U.

Uran-235

Podrobnější informace naleznete v článku Uran-235.

²³⁵U představuje 0,72 % přírodního uranu. Je důležitý pro jaderné elektrárny i jaderné zbraně, neboť jde o jediný dobře štěpitelný přírodní nuklid, jeho jádro tak lze snadno rozbít tepelnými neutrony.

Uran-238

Podrobnější informace naleznete v článku Uran-238.

²³⁸U je nejběžnější izotop uranu, je také štěpitelný, ovšem má mnohem menší účinný průřez, štěpení je tak mnohem obtížnější a méně účinné; lze z něj však ostřelováním rychlými neutrony získat ²³⁹U, který se přeměňuje β⁻ přeměnou na ²³⁹Np a to na dobře štěpitelné ²³⁹Pu.

Seznam izotopů

symbol nuklidu	Z(p)	N(n)	hmotnost izotopu (u)	poločas přeměny[1]	způsob(y) přeměny[1]	produkt(y) přeměny[3]	jaderný spin[1]	reprezentativní izotopové složení (molární zlomek)[1]	rozmezí přirozeného výskytu (molární zlomek)
	excitační energie
215U[4]	92	123		2,24 ms	α	211Th	-5/2[4]
216U	92	124		6,1(32) ms	α	212Th	0
216mU	2 240 keV[1]			1,25(85) ms	α	212Th	+8
					IC	216U
217U	92	125	217,024 37(9)	23,5(135) ms	α	213Th
218U	92	126	218,023 54(3)	590(90) μs	α	214Th	0
218mU	2 105 keV[1]			685(135) μs	α	214Th	+8
219U	92	127	219,024 92(6)	52,5(235) µs	α	215Th
220U	92	128	220,024 72(22)		α	216Th	0
					β+	220Pa
221U	92	129	221,026 40(11)	660(140) ns	α	217Th	+9/2
222U	92	130	222,026 09(11)	4,7(2) µs	α	218Th	0
223U	92	131	223,027 74(8)	20,5(75) µs	α (99,8 %)	205Fr
					β+ (0,2 %)	209Ra
224U	92	132	224,027 605(27)	0,93(31) ms	α	220Th	0
225U	92	133	225,029 39	95(15) ms	α	221Th
226U	92	134	226,029 339(14)	268(9) ms	α	222Th	0
227U	92	135	227,031 156(18)	1,1(1) min	α	223Th	+3/2
228U	92	136	228,031 374(16)	9,1(2) min	α (>95 %)	224Th	0
					EC (<5 %)	228Pa
229U	92	137	229,033 506(6)	58(3) min	β+ (≈80 %)	229Pa	+3/2
					α (≈20 %)	225Th
230U	92	138	230,033 940(5)	20,8 d	α (>99,999 %)	226Th	0
					SF (<10−10 %)	různé
					24Ne (5×10−12 %)	206Pb
231U	92	139	231,036 294(3)	4,2(1) d	EC (≈99,996 %)	231Pa	-5/2
					α (≈0,004 %)	227Th
232U	92	140	232,037 156 2(24)	68,9(4) r	α (>99,999 %)	228Th	0
					24Ne (9×10−10 %)	208Pb
					SF (3×10−12 %)	různé
233U	92	141	233,039 635 2(29)	1,592(2)×105 r	α (>99,999 %)	229Th	+5/2
					24Ne (9×10−10 %)	209Pb
					SF (<6×10−11 %)	209Pb
					28Mg (<10−13 %)	205Hg
234U[5]	92	142	234,040 952 1(20)	2,455(6)×105 r	α	230Th	0	5,4(5)×10−5[6]	5,0–5,9×10−5
					SF (1,6×10−9 %)	různé
					28Mg (10−11 %)	206Hg
					26Ne, 24Ne (9×10−12 %)	184Hf
234mU	1 421,32(10) keV			33,5(20) ms			-6
235U[7][8]	92	143	235,043 929 9(20)	7,04(1)×108 r	α	231Th	-7/2	0,007 204(6)	0,007 198– 0,007 207
					SF (7×10−9 %)	různé
					20Ne (8×10−10 %)	215Pb
					25Ne (8×10−10 %)	210Pb
					28Mg (8×10−10 %)	207Hg
235m1U	76 eV			≈26 min	IC	235U	+1/2
235m2U	2,5 MeV			3,6(18) ms
236U	92	144	236,045 568(2)	2,342(4)×107 r	α (>99,999 %)	232Th	0
					SF (9,4×10−8 %)	různé
236m1U	1 052,89(19) keV			100(4) ns			-4
236m2U	2 750(10) keV			120(2) ns			0
237U	92	145	237,048 730 2(20)	6,75(1) d	β−	237Np	+1/2
238U[9]	92	146	238,050 788 2(20)	4,468(6)×109 r	α	234Th	0	0,992 742(10)	0,992 739– 0,992 752
					SF (5,4×10−5 %)	různé
238mU	2 557,9 keV[1]			280(6) ns			0
238mU	2 557,9 keV[1]			280(6) ns	IC (97,4 %)	238U	0
					SF (2,6 %)	různé
239U	92	147	239,054 293 3(21)	23,45(2) min	β−	239Np	+5/2
239m1U	20(20) keV			>250 ns			+5/2
239m2U	133,799(1) keV			780(40) ns			+1/2
240U	92	148	240,056 592(6)	14,1(1) h	β−	240Np	0
241U	92	149	241,060 33(32)	~40 min[10][11][12]	β−	241Np
242U	92	150	242,062 93(22)	16,8(5) min	β−	242Np	0
243U	92	151