химический каталог




Общая и неорганическая химия

Автор Н.С.Ахметов

арактерно для трансурановых элементов.

Продолжительность жизни атомов определяется строением их ядер и характеризуется периодом полураспада Т.. , т.е. временем, в течение

/2

которого распадается половина всего наличного числа ядер данного элемента. Период полураспада изменяется в очень широком диапазоне — от нескольких тысячных долей секунды до многих тысяч миллионов лет. Большинство изотопов имеет период полураспада от 30 до 10 дней. Очевидно, что на Земле имеются те элементы, которые не под-10

138 дней

2,21 лет вз 5,02 лет

§ 4. ЯДЕРНЫЕ РЕАКЦИИ

Под ядерными реакциями понимается взаимодействие соответствующих частиц (нейтронов, протонов, а-частиц и других атомных ядер) с ядрами химических элементов. Наиболее простые ядерные реакции характеризуются следующим механизмом. Одна из бомбардирующих частиц захватывается ядром-мишенью и образуется промежуточное составное ядро с очень короткой продолжительностью жизни (~ 10"? с). Последнее испускает элементарную частицу или легкое ядро и превращается в новое ядро.

Впервые искусственное ядерное превращение было осуществлено в 1919 г. Резерфордом. Ему удалось при облучении о-частицами превратить азот в кислород Промежуточное составное ядро в этой реакции — изотоп фтора 'jjF:

• ClF)

Понятно, что для преодоления кулоновских сил отталкивания ядра бомбардирующие частицы должны обладать большой энергией. Экспериментальная физика с помощью различного рода ускорителей решила задачу получения частиц с энергией порядка нескольких миллиардов электрон-вольт*. Такие частицы раньше наблюдались только в космических лучах и то в ничтожных количествах.

Ниже приведены примеры ядерных реакций * *:

1. Реакции под действием о^частиц (ионов гНе2*)

'*N + ^Не-*'870 +• {И р)170

'Be + ^Не -+ "С + \п jBe («, D)'JC

2. Реакции под действием протонов (ионов |н+)

J'Ne + jH —'°F + > >(Р, ЦСи + |Н -> ЈZn + Jp «Си (Р, п)>

3. Реакции под действием дейтронов (ионов jH+)

Ipig +• ?Н —? ^Na + <Не ^Mg(d, A)22NA

JiK + jH-.«K + {H «K(d.p)«K

4. Реакции под действием нейтронов

'°В + Jn -> JLI + "Co + in7 f7Co(n, T)^Co 5- Реакции под действием фотонов (-^излучение)

»Cu + 7-*55CU + in ?Си(т. n)ЈCu

J37A1+ 7->'26Mg + }n F37Al(7, P^Mg

\ \

Решающую роль в развитии ядерной химии сыграло открытие в ', 1939 г. процесса деления ядер урана при облучении нейтронами:

2«U + Jn «Кг + '«Ва + 3jn

В реакциях деления ядро расщепляется на два новых сильно радиоактивных ядра с неодинаквыми массами. Реакция деления ядра сопровождается выделением огромного количества энергии. При протекании, например, рассматриваемой реакции выделяется энергия 2-Ю10 кДж/моль или 8,4? 1010 кДж/кг 235U. Это соответствует теплоте сгорания 2 млн. кг высококалорийного каменного угля.

В реакции деления на один затраченный нейтрон образуется 2—3 новых нейтрона, которые, в свою очередь, могут вызывать реакцию деления ядер. Таким образом может произойти лавинообразное увеличение числа расщепляемых ядер, т.е. цепная реакция. Если не регулировать развитие цепей, то процесс протекает практически мгновенно и сопровождается взрывом. На этом основано действие атомной бомбы.

Управляемые реакции деления ядер (урана, плутония) используются в ядерных реакторах. При этом производится энергия и получаются радиоактивные изотопы других элементов.

Важным видом ядерных реакций являются термоядерные реакции. Это реакции слияния (синтеза) атомных ядер в более сложные. В качестве примера термоядерной реакции можно привести синтез ядер гелия из ядер водорода (протонов) по суммарному уравнению:

4|Н —> !|Не + 2,6*

Термоядерные реакции сопровождаются выделением колоссального количества энергии. Так, в результате синтеза гелия из водорода должна выделиться огромная энергия, равная 644 млн. кДж на 1 г водорода. Она в 3 млн. раз больше, чем энергия, выделяемая при сжигании водорода, и в 15 млн. раз больше энергии, получаемой при сжигании высококалорийного каменного угля.

Решение проблемы управляемых термоядерных реакций позволит человечеству использовать неисчерпаемые запасы внутриядерной энергии.

Изучение закономерностей ядерных превращений важно для установления природы ядерных сил и создания теории строения ядра. Изучение ядерных реакций имеет и большую практическую ценность. Это прежде всего использование ядерной энергии, искусственное получение новых химических элементов, разнообразных радиоактивных изотопов. Развитие техники ускорения частиц позволило воссоздавать

13

в лаборатории процессы, приближающиеся к происходящим в земной коре и космическом пространстве. Это дает возможность представить генезис химических элементов в природе.

§ 5. СИНТЕЗ ЭЛЕМЕНТОВ

В 1869 г., когда Д.И. Менделеевым был открыт периодический закон,, было известно всего 63 элемента. На основании периодического закона Д.И. Менделеев предсказал существование 12 новых элементов и для трех из них (Ga, Ge, Sc) описал свойства. В течение полувека (1875—1925) были обнаружены в природе почти

страница 4
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233

Скачать книгу "Общая и неорганическая химия" (5.36Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
бухгалтерский шкаф кб-32т
итальянские межкомнатные двери интернет магазин
слова поддержки больным детям
напрокат гироскутер в щелково

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(20.11.2017)