铀衰变链

铀衰变链又称镭衰变链，是原始放射性核素（英语：Primordial nuclide）铀-238的衰变链，是自然界中现存的三大衰变链之一。该衰变链的起始核素为铀-238，半衰期长达44.68亿年，衰变产物包括以下几种元素的短寿命放射性同位素：钍、镤、镭、氡、钋、砹、铅、铋、铊和汞，它们都短暂或长期地存在于任何含有铀元素的矿藏、化合物或合金中。该衰变链的最终产物为稳定的铅-206。

本衰变链中的每个核素的质量数可以下式表示：A = 4n + 2，故本衰变链亦称为4n + 2系列。^[1]

该链从铀-238衰变成铅-206所释放的总能量（包括放出中微子损失的能量）为51.7MeV。

核素	旧元素符号^[2]	旧称	衰变形式^[3]	半衰期	释放能量，MeV^[3]^[a]	衰变产物^[3]
²⁵⁰Cf			α	13.08年	6.12844	²⁴⁶Cm
²⁴⁶Cm			α	4800年	5.47513	²⁴²Pu
²⁴²Pu			α	3.8·10⁵年	4.98453	²³⁸U
²³⁸U	U_I	铀I（Uranium I）	α	4.468·10⁹年	4.26975	²³⁴Th
²³⁴Th	UX₁	铀X₁（Uranium X₁）	β⁻	24.10天	0.273088	^234mPa
^234mPa	UX₂, Bv	铀X₂（Uranium X₂）, Brevium	IT 0.16% β⁻ 99.84%	1.159分钟	0.07392 2.268205	²³⁴Pa ²³⁴U
²³⁴Pa	UZ	铀Z（Uranium Z）	β⁻	6.70小时	2.194285	²³⁴U
²³⁴U	U_II	铀II（Uranium II）	α	2.45·10⁵年	4.8698	²³⁰Th
²³⁰Th	Io	𰾭^[b]（Ionium）	α	75400年	4.76975	²²⁶Ra
²²⁶Ra	Ra	镭（Radium）	α	1600年	4.87062	²²²Rn
²²²Rn	Rn	镭射气（Radon；Radium Emanation）	α	3.8235天	5.59031	²¹⁸Po
²¹⁸Po	RaA	镭A（Radium A）	α 99.980% β⁻ 0.020%	3.098分钟	6.11468 0.259913	²¹⁴Pb ²¹⁸At
²¹⁸At			α 99.9% β⁻ 0.1%	1.5秒	6.874 2.881314	²¹⁴Bi ²¹⁸Rn
²¹⁸Rn			α	35毫秒	7.26254	²¹⁴Po
²¹⁴Pb	RaB	镭B（Radium B）	β⁻	26.8分钟	1.019237	²¹⁴Bi
²¹⁴Bi	RaC	镭C（Radium C）	β⁻ 99.979% α 0.021%	19.9分钟	3.269857 5.62119	²¹⁴Po ²¹⁰Tl
²¹⁴Po	RaC'	镭C'（Radium C'）	α	164.3微秒	7.83346	²¹⁰Pb
²¹⁰Tl	RaC"	镭C"（Radium C"）	β⁻	1.3分钟	5.48213	²¹⁰Pb
²¹⁰Pb	RaD	镭D（Radium D）	β⁻ 100% α 1.9·10⁻⁶%	22.20年	0.063487 3.7923	²¹⁰Bi ²⁰⁶Hg
²¹⁰Bi	RaE	镭E（Radium E）	β⁻ 100% α 1.32·10⁻⁴%	5.012天	1.161234 5.03647	²¹⁰Po ²⁰⁶Tl
²¹⁰Po	RaF	镭F（Radium F）	α	138.376天	5.03647	²⁰⁶Pb
²⁰⁶Hg			β⁻	8.32分钟	1.307649	²⁰⁶Tl
²⁰⁶Tl	RaE	镭E（Radium E）	β⁻	4.202分钟	1.5322211	²⁰⁶Pb
²⁰⁶Pb	RaG^[4]	镭G（Radium G）	-	稳定	-	无

^ “释放能量”不等于衰变射线的能量。如果为α衰变，α粒子能量比“释放能量”偏小。如果为β衰变，β射线能量为连续谱，最大不超过该能量。详细衰变数据可参考：Berkeley Laboratory Isotopes Project 整理的相关数据： https://web.archive.org/web/20061205022425/http://ie.lbl.gov/education/isotopes.htm 或者 NNDC, Brookhaven National Laboratory 整理的相关数据：http://www.nndc.bnl.gov/chart/ （页面存档备份，存于互联网档案馆）。
^ 并非99号元素锿（Einsteinium）。

参见

钍衰变链：A = 4n的衰变系列。天然存在的三大衰变链之一。
镎衰变链：A = 4n + 1的衰变系列。地球早期曾经存在的衰变链。
锕衰变链：A = 4n + 3的衰变系列。天然存在的三大衰变链之一。

参考文献

^ 叶锡溶蔡长书. 放射化學（第二版）. 台湾台北县: 新文京开发出版股份有限公司. 2008-03-26. ISBN 978-986-150-830-6 （中文（台湾））.
^ Thoennessen, M. The Discovery of Isotopes: A Complete Compilation. Springer. 2016: 19. ISBN 978-3-319-31761-8. LCCN 2016935977. doi:10.1007/978-3-319-31763-2.
^ ^3.0 ^3.1 ^3.2 Evaluated Nuclear Structure Data File. National Nuclear Data Center. [2023-08-23]. （原始内容存档于2023-03-15）.
^ Kuhn, W. LXVIII. Scattering of thorium C" γ-radiation by radium G and ordinary lead. The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science. 1929, 8 (52): 628. ISSN 1941-5982. doi:10.1080/14786441108564923.

[4] “释放能量”不等于衰变射线的能量。如果为α衰变，α粒子能量比“释放能量”偏小。如果为β衰变，β射线能量为连续谱，最大不超过该能量。详细衰变数据可参考：Berkeley Laboratory Isotopes Project 整理的相关数据： https://web.archive.org/web/20061205022425/http://ie.lbl.gov/education/isotopes.htm 或者 NNDC, Brookhaven National Laboratory 整理的相关数据：http://www.nndc.bnl.gov/chart/ （页面存档备份，存于互联网档案馆）。

[5] 并非99号元素锿（Einsteinium）。

[radiochemistry-1] 叶锡溶蔡长书. 放射化學（第二版）. 台湾台北县: 新文京开发出版股份有限公司. 2008-03-26. ISBN 978-986-150-830-6 （中文（台湾））.

[th1-2] Thoennessen, M. The Discovery of Isotopes: A Complete Compilation. Springer. 2016: 19. ISBN 978-3-319-31761-8. LCCN 2016935977. doi:10.1007/978-3-319-31763-2.

[NdsEnsdf-3] 3.0 ^3.1 ^3.2 Evaluated Nuclear Structure Data File. National Nuclear Data Center. [2023-08-23]. （原始内容存档于2023-03-15）.

[6] Kuhn, W. LXVIII. Scattering of thorium C" γ-radiation by radium G and ordinary lead. The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science. 1929, 8 (52): 628. ISSN 1941-5982. doi:10.1080/14786441108564923.

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