Thorium-Reihe

Die Thorium-Reihe ist die Zerfallsreihe des natürlich vorkommenden Thoriumisotops ^232Th. Ihr Endnuklid ist das Bleiisotop ^208Pb.[1] Weil als Ausgangsnuklid für ^232Th das in der Natur in sehr geringen Mengen vorkommende Plutoniumisotop ^244Pu angesehen werden kann, wird die Reihe manchmal bereits dort begonnen. ^236U wird sowohl in Uranerzen als auch in Kernreaktoren in geringen Mengen durch Neutroneneinfang aus ^235U gebildet, wenn es nicht zur Kernspaltung kommt. Ähnlich verhält es sich mit ^240Pu das aus ^239Pu gebildet wird und in nennenswerten Mengen spät im Abbrand von Uranbrennstoff vorliegt, in frischem Brennstoff oder Uranerz jedoch nur in winzigen Mengen vorhanden ist. Bei Verwendung von MOX-Brennelementen entsteht entsprechend mehr ^240Pu, jedoch kaum ^244Pu, da ^241Pu und ^243Pu nicht gegen Betazerfall stabil sind.[2]

Natürliche radioaktive Zerfallsreihen: Thorium-Reihe (blau)

4n-Reihe

Die Thorium-Reihe (auch 4n genannt) startet bei ^232Th und endet bei ^208Pb.[1][3][4]

Zerfallsreihen von ^232Th: Z ist die Ordnungszahl (Protonenzahl), N die Neutronenzahl der Nuklide.
Schwere Nuklide bis ^244Pu sind nicht dargestellt.

Nuklid	Zerfall	Halbwerts- zeit[1]	E (MeV)[5]	Zerfalls- produkt
^244Pu	α 99,879 % SF 0,121 %	80 · 10^6 a	4,666 divers	^240U diverse
^240U	β^−	14,1 h	0,4	^240Np
^240Np	β^−	65 min	0,9	^240Pu
^240Pu	α	6564 a	5,256	^236U
^236U	α	2,3 · 10^7 a	4,494	^232Th
^232Th	α, γ	1,405 · 10^10 a	4,083	^228Ra
^228Ra	β^−	5,75 a	0,046	^228Ac
^228Ac	β^−	6,15 h	2,127	^228Th
^228Th	α	1,9131 a	5,520	^224Ra
^224Ra	α	3,66 d	5,789	^220Rn
^220Rn	α	55,6 s	6,405	^216Po
^216Po	α	0,145 s	6,906	^212Pb
^212Pb	β^−	10,64 h	0,574	^212Bi
^212Bi	β^− 64,06 % α  35,94 %	60,55 min	2,254 6,207	^212Po ^208Tl
^212Po	α	0,299 µs	8,954	^208Pb
^208Tl	β^−	3,053 min	5,001	^208Pb
^208Pb	stabil

Einzelnachweise

1. L. R. Morss, Norman M. Edelstein, Jean Fuger: The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements (3rd ed., Volumes 1-5). Springer Science & Business Media, 2007, ISBN 978-1-4020-3598-2, S. 23 ff. (books.google.com). 
2. International Atomic Energy Agency: Thorium Fuel Cycle - Potential Benefits and Challenges. 2005, S. 1–112. 
3. Objective Pre Engineering Chemistry. Krishna Prakashan Media, ISBN 978-81-87224-45-7, S. 78 (books.google.com). 
4. Aditya Tripathi: Nature Of Chemistry Volume - 1. Kavya Publications, S. 134 (books.google.com). 
5. Earl K. Hyde: Natural Radioactivity of the Heavy Elements: a Comprehensive Review. 1963 (escholarship.org).