Uran-Radium-Reihe

Die Uran-Radium-Reihe ist die natürliche Zerfallsreihe des Uranisotops 238U.

Sie kann „rückwärts“ zu den künstlichen Transuranen verlängert werden: Das Mutternuklid des Uran-238 ist das in Kernreaktoren erbrütete Plutonium-242. Dieses kann wiederum aus anderen Mutternukliden entstanden sein, die hier jedoch nicht dargestellt sind (erste Verlängerung in rot)
Ihr Endnuklid ist das stabile Bleiisotop 206Pb.


Radioaktive Zerfallsreihen: Uran-Radium Reihe (rot)

Im Falle des Protactiniumisotops 234Pa entsteht zunächst das metastabile Isomer 234mPa, das überwiegend über einen β-Prozess zerfällt, aber auch mit einem Anteil von 0,16 % durch γ-Zerfall in den Grundzustand 234Pa übergehen kann.

4n+2 Reihe

Zerfallsreihen von 238U: Z ist die Ordnungszahl (Protonenzahl), N die Neutronenzahl der Nuklide.
Sehr seltene Zerfälle sind nicht dargestellt.
Im Gammaspektrum von Uranerz sind verschiedene Nuklide 226Ra, 214Pb, 214Bi aus der Uran-Radium-Reihe zu erkennen.
NuklidZerfallHalbwerts-
zeit
E
(MeV)
Zerfalls-
produkt
242Puα373300 a4,984238U
238Uα4,468 · 109 a4,270234Th
234Thβ24,10 d0,198234mPa
234mPaβ 99,84 %
IT 0,16 %
1,17 min2,271
0,074
234U
234Pa
234Paβ6,7 h2,197234U
234Uα245 500 a4,859230Th
230Thα75 380 a4,770226Ra
226Raα1602 a4,871222Rn
222Rnα3,8235 d5,590218Po
218Poα 99,98 %
β 0,02 %
3,05 min6,115
0,265
214Pb
218At
218Atα 99,90 %
β 0,10 %
1,5 s6,874
2,883
214Bi
218Rn
218Rnα35 ms7,263214Po
214Pbβ26,8 min1,024214Bi
214Biβ 99,98 %
α 0,02 %
19,9 min3,272
5,617
214Po
210Tl
214Poα164 µs7,883210Pb
210Tlβ 99,9930 %
βn 0,0070 %
1,30 min5,484
0,299
210Pb
209Pb*
210Pbβ ≈100 %
α  1,9·10−6 %
22,3 a0,064
3,792
210Bi
206Hg
210Biβ ≈100 %
α  1,3·10−6 %
5,013 d1,161
5,036
210Po
206Tl
206Hgβ8,15 min1,308206Tl
210Poα138,376 d5,407206Pb
206Tlβ4,199 min1,533206Pb
206Pbstabil

* Durch Neutronenemission erfolgt ein Wechsel zur Neptunium-Zerfallsreihe (4n+1)

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Gammaspektrum Uranerz.jpg
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Gammaspektum des oben dargestellten Uranerz Gesteines mit den typischen Isotopen der Uran-Radium-Reihe wie 226Ra, 214Pb, 214Bi. Im Gammaspektrum taucht der Alpha-Strahler 238U natürlich nicht auf. Das 40K kommt nicht aus dem Urangestein, sondern ist natürlich in der Umwelt vorhanden.
Uranova rada.svg
Uranova rozpadova rada
Radioaktivezerfallsreihen-Diagramm.svg
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Auftragung aller möglichen radioaktiven Zerfallsreihen: Thorium-Reihe (blau), Uran-Radium-Reihe (rot), Uran-Actinium-Reihe (grün), Neptunium-Reihe (violett)