Ряд радиоактивный
Группа генетически связанных радиоактивных изотопов, в которой каждый последующий изотоп образуется в результате распада предыдущего. В радиоактивном ряду имеются родоначальник ряда и замыкающий ряд стабильный изотоп. В природе встречаются три радиоактивных ряда:
- урановый ряд (родоначальник ( ^{238}U ));
- ториевый ряд (родоначальник ( ^{232}Th ));
- актино-урановый ряд (родоначальник ( ^{235}U )).
В этих рядах имеют место два основных типа радиоактивного распада: α-распад и β-распад. α-распад уменьшает массовое число атомного ядра на 4 единицы, β-распад оставляет его без изменения. Отсюда очевидно, что все члены ториевого ряда характеризуются массовым числом ( A ), кратным 4, то есть ( A = 4n ). Массовое число членов уранового ряда можно представить как ( A = 4n + 2 ), а массовое число членов актиниевого ряда — как ( A = 4n + 3 ).
Установление такой закономерности натолкнуло на мысль о существовании четвёртого радиоактивного ряда с массовым числом каждого его члена ( A = 4n + 1 ). Этот ряд был открыт искусственным путём и назван нептуниевым рядом по имени долгоживущего изотопа элемента нептуния ( ^{237}Np ), принимаемого условно за родоначальника этого ряда. Однако ( ^{237}Np ) имеет период полураспада, равный 2,2 млн лет, и, следовательно, уже давно распался; в природе могут существовать лишь ничтожно малые, практически необнаружимые его количества.
Поскольку все члены радиоактивного ряда генетически связаны друг с другом, законы радиоактивного распада приводят к установлению радиоактивного равновесия, то есть определённых постоянных количественных соотношений между ними.
Синоним: семейства радиоактивные.
Современный контекст
В современной ядерной физике и геохронологии (по состоянию на 2023 г.) выделяют четыре основных радиоактивных ряда, включая нептуниевый, чьи короткоживущие изотопы не сохранились в природе, но воспроизводятся искусственно в ядерных реакторах. Использование методов масс-спектрометрии и изотопной геохимии позволяет уточнять периоды полураспада и соотношения изотопов, что важно для датирования горных пород (уран-свинцовый метод) и изучения геохимических циклов.