鈾的同位素

主要的鈾同位素

同位素 衰變 丰度 半衰期 (t1/2) 方式 能量 （MeV） 產物 ^230U 人造 20.23 天 α 5.993 ^226Th ^232U 人造 68.9 年 α 5.414 ^228Th CD 62.309 ^208Pb ^233U 痕量 1.5919×10^5 年 α 4.909 ^229Th ^234U 0.0054% 2.455×10^5 年 α 4.858 ^230Th SF — — ^235U 0.7204% 7.04×10^8 年 α 4.678 ^231Th SF — — ^236U 痕量 2.342×10^7 年 α 4.572 ^232Th SF — — ^237U 痕量 6.752 天 β^− 0.519 ^237Np ^238U 99.2742% 4.463×10^9 年 α 4.270 ^234Th SF — — β^−β^− 1.145 ^238Pu ^239U 痕量 23.45 分钟 β^− 1.262 ^239Np
標準原子質量（英语：Standard atomic weight） (Ar, 標準)	7002238028910000000♠238.02891(3)[1]
←Pa（91） Np（93）→

鈾是一個天然放射性元素，沒有任何穩定的同位素，但是有兩個同位素擁有非常長的半衰期，分別是鈾-235和鈾-238，其與衰變產物鈾-234分布在地殼中，其數量也不少。存於自然界的鈾其相對原子質量為238.02891(3)。

鈾-215與鈾-216

鈾-215與鈾-216都是鈾放射性同位素，是日本理化學研究所的團隊在2014年嘗試合成重元素鈽的同位素時所發現的新的鈾同位素。

2014年日本理研在應合成鈽-220，然後發現鈾-216是鈽-220的衰變產物，接著理研究開始研究鈾-216，並且嘗試利用氪撞擊鋇靶合成鈾-216，反應方程式如下：

${\displaystyle \,_{36}^{82}\mathrm {Kr} +\,_{56}^{136,137,138}\mathrm {Ba} \to \,_{92}^{216}\mathrm {U} ^{*}\ }$

然後又發現了鈾-215。

${\displaystyle \,_{36}^{82}\mathrm {Kr} +\,_{56}^{137}\mathrm {Ba} \to \,_{92}^{216}\mathrm {U} +\,{3}_{0}^{1}\mathrm {n} \,\qquad {0.19}_{-0.16}^{+0.44}\mathrm {nb} \,}$

${\displaystyle \,_{36}^{82}\mathrm {Kr} +\,_{56}^{136}\mathrm {Ba} \to \,_{92}^{215}\mathrm {U} +\,{3}_{0}^{1}\mathrm {n} \,\qquad {0.34}_{-0.22}^{+0.49}\mathrm {nb} \,}$

鈾-215的半衰期約為2.24毫秒、鈾-216的半衰期較長，約為4.3毫秒，兩者都會通過α衰變衰變成釷。

鈾-232

鈾的同位素，^232U

基本
符號	^232U
名稱	鈾的同位素、U-232、U-232
原子序	92
中子數	140
核素数据
半衰期	68.9 年
母同位素	^236Pu (α) ^232Np (β^+) ^232Pa
衰变产物	^228Th
鈾的同位素 完整核素表

鈾-232（232
92U
140、232
U
、U-232）是鈾的一種同位素，具有68年10個月又24天的半衰期，是釷循環（英语：Thorium fuel cycle）的副產物。由於鈾-232可以製成使用鈾-233裂變的核武器，而且鈾-232的衰變產物會放出強烈的γ輻射，也使得鈾-233的污染十分難以處理，因此它已被列為核武器擴散的管制物品。

透過釷-232照射中子而合成的鈾-233必會有少量的鈾232雜質，因為鈾-233與鏷-233本身會有(n,2n)的寄生反應：

^232Th (n,γ) ^233Th (β−) ^233Pa (β−) ^233U (n,2n) ^232U

^232Th (n,γ) ^233Th (β−) ^233Pa (n,2n) ^232Pa (β−) ^232U

鈾-232的衰變鏈會迅速產生強烈的伽瑪射線，可以做為伽瑪射線源：

^232U (α衰變, 68.9 年)

^228Th (α衰變, 1.9 年)

^224Ra (α衰變, 3.6 天 , 0.24 MeV) (到了這個同位素後，衰變鏈與^232Th相同)

^220Rn (α衰變, 55 秒, 0.54 MeV)

^216Po (α衰變, 0.15 秒)

^212Pb (β^−衰變, 10.64 小時)

^212Bi (α衰變, 61 分鐘, 0.78 MeV)

^208Tl (β−衰變, 3 分鐘, 2.6 MeV) (分支比例35.94%)

^208Pb (稳定)

因此只用處理鈽用的遮光手套箱进行人工處理是十分危險的。

圖表

符號	歷史 名稱	Z	N	同位素質量（u） [n 1][n 2]	半衰期 [n 1][n 2][n 3]	衰變 方式[2]	衰變 產物 [n 4][n 5]	原子核 自旋[n 1]	相對豐度 （莫耳分率）[n 2]	相對豐度 的變化量 （莫耳分率）
		激發能量[n 1][n 2]
214 U [3]		92	122		0.52 毫秒[3]:3	α	^210Th
215 U [4]		92	123		2.24 毫秒	α	^211Th	5/2−#
216 U [4][5]		92	124		4.3 毫秒	α	^212Th	0+
217 U		92	125	217.02437(9)	26(14) 毫秒 [16(+21−6) 毫秒]	α	^213Th	1/2−#
218 U		92	126	218.02354(3)	6(5) 毫秒	α	^214Th	0+
219 U		92	127	219.02492(6)	55(25) 微秒 [42(+34−13) 微秒]	α	^215Th	9/2+#
221 U		92	129	221.02640(11)#	700# 奈秒	α	^217Th	9/2+#
						β^+ （不常見）	^221Pa
222 U		92	130	222.02609(11)#	1.4(7) 微秒 [1.0(+10−4) 微秒]	α	^218Th	0+
						β^+ (10^−6%)	^222Pa
223 U		92	131	223.02774(8)	21(8) 微秒 [18(+10−5) 微秒]	α	^219Th	7/2+#
224 U		92	132	224.027605(27)	940(270) 微秒	α	^220Th	0+
225 U		92	133	225.02939#	61(4) 毫秒	α	^221Th	(5/2+)#
^226U		92	134	226.029339(14)	269(6) 毫秒	α	^222Th	0+
^227U		92	135	227.031156(18)	1.1(1) 分鐘	α	^223Th	(3/2+)
						β^+ (.001%)	^227Pa
^228U		92	136	228.031374(16)	9.1(2) 分鐘	α (95%)	^224Th	0+
						ε (5%)	^228Pa
^229U		92	137	229.033506(6)	58(3) 分鐘	β^+ (80%)	^229Pa	(3/2+)
						α (20%)	^225Th
^230U		92	138	230.033940(5)	20.8 日	α	^226Th	0+
						SF (1.4×10^−10%)	（不確定）
^231U		92	139	231.036294(3)	4.2(1) 日	ε	^231Pa	(5/2)(+#)
						α (.004%)	^227Th
232 U		92	140	232.0371562(24)	68.9(4) 年	α	^228Th	0+
						CD (8.9×10^−10%)	^208Pb ^24Ne
						CD (5×10^−12%)	^204Hg ^28Mg
						SF (10^−12%)	（不確定）
233 U		92	141	233.0396352(29)	1.592(2)×10^5 年	α	^229Th	5/2+
						SF (6×10^−9%)	（不確定）
						CD (7.2×10^−11%)	^209Pb ^24Ne
						CD (1.3×10^−13%)	^205Hg ^28Mg
234 U [n 6][n 7]	Uranium II	92	142	234.0409521(20)	2.455(6)×10^5 年	α	^230Th	0+	[0.000054(5)][n 8]	0.000050– 0.000059
						SF (1.73×10^−9%)	（不確定）
						CD (1.4×10^−11%)	^206Hg ^28Mg
						CD (9×10^−12%)	^184Hf ^26Ne ^24Ne
^234mU		1421.32(10) keV			33.5(20) 毫秒			6−
235 U [n 9][n 10][n 11]	Actin Uranium Actino-Uranium	92	143	235.0439299(20)	7.04(1)×10^8 年	α	^231Th	7/2−	[0.007204(6)]	0.007198– 0.007207
						SF (7×10^−9%)	（不確定）
						CD (8×10^−10%)	^186Hf ^25Ne ^24Ne
^235mU		0.0765(4) keV			~26 分鐘	IT	^235U	1/2+
236 U		92	144	236.045568(2)	2.342(3)×10^7 年	α	^232Th	0+	<10^-11
						SF (9.6×10^−8%)	（不確定）
^236m1U		1052.89(19) keV			100(4) 奈秒			(4)−
^236m2U		2750(10) keV			120(2) 奈秒			(0+)
^237U		92	145	237.0487302(20)	6.75(1) 日	β^−	^237Np	1/2+
^238U[n 7][n 9][n 10]	Uranium I	92	146	238.0507882(20)	4.468(3)×10^9 年	α	^234Th	0+	[0.992742(10)]	0.992739– 0.992752
						SF (5.45×10^−5%)	（不確定）
						β^−β^− (2.19×10^−10%)	^238Pu
^238mU		2557.9(5) keV			280(6) 奈秒			0+
^239U		92	147	239.0542933(21)	23.45(2) 分鐘	β^−	^239Np	5/2+
^239m1U		20(20)# keV			>250 奈秒			(5/2+)
^239m2U		133.7990(10) keV			780(40) 奈秒			1/2+
^240U		92	148	240.056592(6)	14.1(1) 小時	β^−	^240Np	0+
						α (10^−10%)	^236Th
^241U[6]		92	149	241.06031(5)	~40 分钟[7][8]	β^−	^241Np	7/2+#
^242U		92	150	242.06293(22)#	16.8(5) 分鐘	β^−	^242Np	0+

←	同位素列表	→
鏷的同位素	鈾的同位素	錼的同位素

註釋

1. 畫上#號的數據代表沒有經過實驗的証明，僅為理論推測。
2. 用括號括起來的數據代表不確定性。
3. 半衰期超过5亿年的同位素以粗體表示。
4. 穩定的衰變產物以粗體表示。
5. 半衰期超过5亿年的衰变产物以粗斜体表示。
6. 可用於鈾-釷定年（英语：uranium-thorium dating）
7. 可用於鈾-鈾定年
8. ^238U衰變的中等衰變產物
9. 原始（英语：Primordial nuclide）放射性核素
10. 可用於鈾-鉛定年
11. 在核反應堆中是十分重要的燃料

参考文獻

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   U
   and Abnormal Enhancement of α-Particle Clustering in Lightest Uranium Isotopes. Phys. Rev. Lett. (American Physical Society). 2021-04, 126 (15): 152502–6. doi:10.1103/PhysRevLett.126.152502. 
4. "New Isotope Candidates, 215U and 216U" http://www.nishina.riken.jp/researcher/APR/APR047/pdf/xxii.pdf （页面存档备份，存于互联网档案馆）
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6. Niwase, T.; Watanabe, Y. X.; Hirayama, Y.; et al. Discovery of New Isotope ^241U and Systematic High-Precision Atomic Mass Measurements of Neutron-Rich Pa-Pu Nuclei Produced via Multinucleon Transfer Reactions (PDF). Physical Review Letters. 2023, 130 (13): 132502–1–132502–6 [2023-06-28]. S2CID 257976576. doi:10.1103/PhysRevLett.130.132502. （原始内容存档 (PDF)于2023-08-03）. 
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• Isotopic compositions and standard atomic masses from Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report) （页面存档备份，存于互联网档案馆）. Pure Appl. Chem. Vol. 75, No. 6, pp. 683-800, (2003) and Atomic Weights Revised (2005) （页面存档备份，存于互联网档案馆）.
• Half-life, spin, and isomer data selected from these sources. Editing notes on this article's talk page.
  • Audi, Bersillon, Blachot, Wapstra. The Nubase2003 evaluation of nuclear and decay properties （页面存档备份，存于互联网档案馆）, Nuc. Phys. A 729, pp. 3-128 (2003).
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