钍系是三个天然
放射系(钍系、
铀系、
锕系)之一。钍是潜在的放射性燃料,由于技术上的原因,尚不能利用。
钍系的母体是232Th,半衰期为1.41 a,当232Th的核进行第一次放射性衰变时,会发射一个α粒子,形成子核228Ra,它也是放射性的。通过放射性子体,是这个衰变继续进行。232Th经过6次α衰变和4次β衰变,最后到稳定核素208Pb。这个系的成员,其质量数都是4的整数倍。
从232Th到208Pb,质量数按4n(n为正整数)规律变化的
天然放射性衰变系。钍系的衰变系如图1所示。
钍系每次衰变产生的γ光子的数量为2.431,能量为2.1861。钍系内73.5%的γ光子由MsThⅡ和Thc''放出,其能量占全系γ光子总能量的89.5%。Thc''放出的具有2.615MeV能量的γ光子,在Thc''每次衰变中产生的γ光子数占钍系每次衰变产生γ刚子总数的15%,而能量则占总能量的43%,该γ光子所形成的的谱线通常用来作为矿石中钍成分的特征γ峰。
相对于长期平衡的放射系来说,不平衡状态放射系的总放射性计算要复杂得多。计算结果表明,对于一个只含有钍同位素的不平衡钍系,其总放射性和总α分别在衰变后3.82年和4.54年时出现极小值。而由Ra 引起的总放射性和总α则分别在3.82年和4.54年时出现极大值。