Die Thorium-Reihe ist die natürliche Zerfallsreihe des Thoriumisotops 232Th. Ihr Endnuklid ist das Bleiisotop 208Pb. Weil das Ausgangsnuklid der Reihe das in der Natur in sehr geringen Mengen vorkommende Plutoniumisotop 244Pu ist, beginnt die Reihe bereits dort. Sie ist jedoch nach dem häufigsten Nuklid 232Th benannt. Bis zur Entdeckung verschwindend geringer Mengen natürlichen Plutoniums auf Erden galt Thorium als Ausgangspunkt dieser Zerfallsreihe. 236U wird sowohl in Uranerzen als auch in Kernreaktoren in geringen Mengen durch Neutroneneinfang aus 235U gebildet, wenn es nicht zur Kernspaltung kommt. Ähnlich verhält es sich mit 240Pu das aus 239Pu gebildet wird und in nennenswerten Mengen spät im Abbrand von Uranbrennstoff vorliegt, in frischem Brennstoff oder Uranerz jedoch nur in winzigen Mengen vorhanden ist. Bei Verwendung von MOX-Brennelementen entsteht entsprechend mehr 240Pu, jedoch kaum 244Pu, da 241Pu und 243Pu nicht gegen Betazerfall stabil sind.
Natürliche radioaktive Zerfallsreihen: Thorium-Reihe (blau) |
4n-Reihe
| Nuklid | Zerfall | Halbwerts- zeit |
E (MeV) |
Zerfalls- produkt |
|---|---|---|---|---|
| 244Pu | α 99,879 % SF 0,121 % |
80 · 106 a | 4,666 divers |
240U diverse |
| 240U | β− | 14,1 h | 0,4 | 240Np |
| 240Np | β− | 65 min | 0,9 | 240Pu |
| 240Pu | α | 6564 a | 5,256 | 236U |
| 236U | α | 2,3 · 107 a | 4,494 | 232Th |
| 232Th | α, γ | 1,405 · 1010 a | 4,083 | 228Ra |
| 228Ra | β− | 5,75 a | 0,046 | 228Ac |
| 228Ac | β− | 6,15 h | 2,127 | 228Th |
| 228Th | α | 1,9131 a | 5,520 | 224Ra |
| 224Ra | α | 3,66 d | 5,789 | 220Rn |
| 220Rn | α | 55,6 s | 6,405 | 216Po |
| 216Po | α | 0,145 s | 6,906 | 212Pb |
| 212Pb | β− | 10,64 h | 0,574 | 212Bi |
| 212Bi | β− 64,06 % α 35,94 % |
60,55 min | 2,254 6,207 |
212Po 208Tl |
| 212Po | α | 0,299 µs | 8,954 | 208Pb |
| 208Tl | β− | 3,083 min | 5,001 | 208Pb |
| 208Pb | stabil | |||