Uran-230

230	U
92

Uran-230 ist ein Radioisotop des chemischen Elements Uran, das neben den elementspezifischen 92 Protonen 138 Neutronen im Atomkern aufweist; aus der Summe dieser Kernbausteine resultiert die Massenzahl 230. Das sehr kurzlebige, nur künstlich erzeugbare, instabile und damit radioaktive Nuklid besitzt keine praktische technische Bedeutung.

In medizinischer Hinsicht ist das Radionuklid allerdings ein potenzieller Kandidat für die so genannte gezielte Alphatherapie. Die Möglichkeiten zur möglichst isotopenreinen Erzeugung und chemischen Reinigung von Uran-230 werden derzeit näher untersucht [1,2,3].

Siehe auch: Übersicht über die Uran-Isotope.

 

Allgemeine Daten

 

Radioaktiver Zerfall

Halbwertszeit HWZ = 20,23(2) Tage bzw. 1,747872 × 10⁶ Sekunden s.

Zerfall	Produkt	Anteil	Zerfallsenergie	Details	γ-Energie (Intensität)
α	226Th	100 %	5,9925(5) MeV	α: 5,8884(7) MeV [67,4(4) %] α: 5,8175(7) MeV [32,0(2) %]
CZ	22Ne	selten

 

Ausgangsnuklide

Direkte Mutternuklide sind: ²³⁴Pu, ²³⁰Pa, ²³⁰Np.

Entstehung / Erzeugung

Die künstliche Herstellung von Uran-230 geht vom natürlich vorkommenden und gut verfügbaren Thorium-232 aus; entsprechende Kernreaktionen sind u.a.:

²³²Th(p,3n)²³⁰Pa,

²³²Th(d,4n)²³⁰Pa.

Hierbei entsteht zunächst Protactinium-230, das mit einer Halbwertszeit von 17,4 Tagen unter Emission von β-Strahlung zu U-230 zerfällt.

U-230 als Radionuklid in der Medizin

Uran-230 ist ein α-Partikel (Helium-4-Kerne) emittierendes Radionuklid, das möglicherweise zur gezielten Alphatherapie (targeted alpha therapy, TAT) von Krebs eingesetzt werden kann. Das Nuklid zerfällt zunächst zu Th-226; erhöht wird die α-Strahlung durch die radioaktiven Zerfallsprodukte, die ebenfalls Alphastrahlung emittieren (siehe Zerfallsschema oben). Die fünf (relevanten) nachfolgenden Alphazerfälle aus jedem ²³⁰U-Zerfallsereignis führen zu einer α-Dosis im Bereich von 28–34 MeV, die in therapeutischen Anwendungen eingesetzt werden kann [2]. Die α-Partikel haben im Organismus typischerweise eine Durchdringungstiefe von etwa 100 μm (einigen Zellduchmessern) und bewirken lokal DNA-Schäden und damit den Zelltod z. B. von Krebszellen.

 

Strahlenschutz

Die Strahlenschutzverordnung (StrlSchV) führt für das Isotop Uran-230 folgende Freigrenzen, Freigabewerte sowie andere Werte als radioaktive bzw. hochradioaktive Strahlenquelle auf (Weitere Daten, Erläuterungen: siehe dort):

 

Isotone und Isobare Kerne

Die folgende Tabelle zeigt zum Nuklid Uran-230 isotone (gleiche Neutronenzahl N = 138) und isobare (gleiche Nukleonenzahl A = 230) Atomkerne. Natürlich auftretende Isotope sind grün markiert; hellgrün = Radionuklide.

 

OZ	Isotone N = 138	Isobare A = 230
82	220Pb
83	221Bi
84	222Po
85	223At
86	224Rn	230Rn
87	225Fr	230Fr
88	226Ra	230Ra
89	227Ac	230Ac
90	228Th	230Th
91	229Pa	230Pa
92	230U	230U
93	231Np	230Np
94	232Pu	230Pu
95	233Am	230Am
96	234Cm
97	235Bk

 

Externe Daten und Identifikatoren

Literatur und Quellen

[1] - Aurelian Luca, Mihail-Răzvan Ioan:
²³⁰U nuclear decay data evaluation.
In: Applied Radiation and Isotopes, 134, (2018), DOI 10.1016/j.apradiso.2017.10.034.

[2] - Mitchell T. Friend, Tara Mastren, T. Gannon Parker et al.:
Production of ²³⁰Pa by proton irradiation of ²³²Th at the LANL isotope production facility: Precursor of ²³⁰U for targeted alpha therapy.
In: Applied Radiation and Isotopes, 156, 108973, (2020), DOI 10.1016/j.apradiso.2019.108973.

[3] - Miting Du, Thomas Dyer, Punam Thakur:
Simultaneous Separation of Protactinium-230 and Uranium-230 Isotopes from a Proton-Irradiated Thorium Matrix.
In: Analytical Chemistry, 96,15, (2024), DOI 10.1021/acs.analchem.3c05943.

 

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Letzte Änderung am 10.09.2024.

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