Uranium-232 - Uranium-232

Uranium-232 (²³²
U
) est un isotope de l'uranium. Il a une demi-vie d'environ 68,9 ans et est un produit secondaire dans le cycle du thorium . Il a été cité comme un obstacle à la prolifération nucléaire en utilisant le ²³³ U comme matière fissile , car le rayonnement gamma intense émis par ²⁰⁸ Tl (une fille de ²³² U, produit relativement rapidement) rend le ²³³ U contaminé plus difficile à manipuler.

La production de ²³³ U (par irradiation neutronique de ²³² Th) produit invariablement de petites quantités de ²³² U sous forme d'impureté, en raison de réactions parasites (n, 2n) sur l' uranium-233 lui - même, ou sur le protactinium-233 , ou sur le thorium-232 :

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

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

²³² Th (n, 2n) ²³¹ Th (β−) ²³¹ Pa (n, γ) ²³² Pa (β−) ²³² U

Un autre canal implique une réaction de capture de neutrons sur de petites quantités de thorium-230, qui est une infime fraction du thorium naturel présent en raison de la désintégration de l' uranium-238 :

²³⁰ Th (n, γ) ²³¹ Th (β−) ²³¹ Pa (n, γ) ²³² Pa (β−) ²³² U

La chaîne de désintégration de ²³² U produit rapidement de puissants émetteurs de rayonnement gamma:

²³² U (α, 68,9 ans)

²²⁸ Th (α, 1,9 an)

²²⁴ Ra (α, 3,6 jours, 0,24 MeV) (à partir de ce moment, la chaîne de désintégration est identique à celle du ²³² Th ; le thorium-232 est néanmoins beaucoup moins dangereux car sa demi-vie extrêmement longue d'environ 14-15 milliards d'années signifie que pas autant de ses filles dangereuses s'accumulent)

²²⁰ Rn (α, 55 s, 0,54 MeV)

²¹⁶ Po (α, 0,15 s)

²¹² Pb (β−, 10,64 h)

²¹² Bi (α, 61 min, 0,78 MeV)

²⁰⁸ Tl (β−, 3 min, 2,6 MeV) (rapport de ramification de 35,94%)

²⁰⁸ Pb (stable)

Cela rend la manipulation manuelle dans une boîte à gants avec seulement un blindage léger (comme cela se fait généralement avec le plutonium) trop dangereuse (sauf peut-être dans une courte période immédiatement après la séparation chimique de l'uranium de ses produits de désintégration) et nécessite à la place une manipulation à distance pour la fabrication du combustible.

Exceptionnellement pour un isotope avec un nombre de masse pair , ²³² U a une section efficace d'absorption neutronique significative pour la fission ( neutrons thermiques 75  granges (b) , intégrale de résonance 380 b ) ainsi que pour la capture de neutrons (thermique73 b , intégrale de résonance280 b ).

Références