Uranium 232

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Uranium 232

table

Général
Nom Uranium 232
Symbole 232U
Neutrons 140
Protons 92
Données Physiques
Demi-vie 68,9 a
Isotope parent Désintégration
Plutonium 236 α
Neptunium 232 β+
Protactinium 232 β-
Désintégration Produit Énergie (MeV)
désintégration α Thorium 228

L'uranium 232 (232U) est l'isotope dont le noyau est constitué de 92 protons et de 140 neutrons. Il possède une demi-vie de 68,9 années et est un sous produit du cycle du thorium.

Il a été cité comme un possible obstacle à la prolifération nucléaire utilisant 233U comme matériau fissile car l'intense radiation γ du produit de désintégration de 232U contamine 233U et le rend plus difficile à manipuler.

La production d'233U (par irradiation neutronique de 232Th) produit inévitablement de petites quantités d'232U comme impureté, du fait de réactions (n,2n) parasites sur l'uranium, ou sur le protactinium 233 :

\ ^{232}Th\ \xrightarrow{n,\gamma}\ ^{233}Th\ \xrightarrow{\beta -}\ ^{233}Pa\ \xrightarrow{\beta -}\ ^{233}U\ \xrightarrow{n,2n}\ ^{232}U\

\ ^{232}Th\ \xrightarrow{n,\gamma}\ ^{233}Th\ \xrightarrow{n,2n}\ ^{233}Pa\ \xrightarrow{n,2n}\ ^{232}Pa\ \xrightarrow{\beta -}\ ^{232}U\

La chaîne de désintégration d'232U amène rapidement à l'émission de 220Rn ainsi qu' à des émetteurs de radiation gamma forte à savoir: 212Pb et 208Tl:

232U (α, 68,9 année julienne)
228Th (α, 1,913 année)
224Ra (α, 3,6 jour, 0,24 MeV) (à partir de ce point, la chaîne de désintégration est identique à celle du 232Th)
220Rn (thoron)(α, 55 s, 0,54 MeV)
216Po (α, 0,15 s)
212Pb (β, 10,64 h, 0,58 MeV)
212Bi (α, 61 min, 0,78 MeV)
208Tl (β, 3 min, 2,6 MeV) (35,94% rapport de branch)
208Pb (stable)

Ceci rend la manipulation dans une boîte à gants avec seulement une protection légère (comme c'est couramment le cas pour le plutonium) trop dangereuse (sauf potentiellement dans la courte période suivant immédiatement une séparation chimique entre l'uranium et le thorium 228, radium 224, le radon 220 et le polonium216) et requiert à la place une manipulation à distance pour la fabrication de combustible.

Pour autant la chaîne de désintégration du thorium démarre directement avec la production de deux isotopes émetteurs β

228Ra (β, 5,75 a, 0,055 MeV)
228Ac (β, 6,13 h, 2,14 MeV)

avec certes des quantités produites faibles mais fortement irradiantes ce qui pose de toutes façons le problème de la manipulation d'un combustible thorium qui a été résolu il y a de nombreuses années

De façon inhabituelle pour un isotope de nombre de masse pair, 232U a une importante section efficace d'absorption des neutrons aussi bien pour la fission (neutrons thermiques 75 barn, intégrale de résonance 380 barn) que pour la capture neutronique (thermique 73 barn, intégrale de résonance 280 barn).