химический каталог




Применение изотопов в химии и химической промышленности

Автор Ю.Я.Фиалков

твенны 7-излучению определенной энергии. Так, эффект Комптона наблюдается при энергиях фотонов примерно до 0,6 МэВ для тяжелых атомов и до 0,05 МэВ — для легких. Превращение 7-фотонов в пару электрон + позитрон наблюдается в области весьма больших энергий (0,05^—10 МэВ для легки* атомов и 0,5—5 МэВ — для тяжелых).

Вместе с тем, описанные явления имеют и некоторые общие характеристики. Так, наблюдаемые эффекты усиливаются с увеличением порядкового номера элемента. Вот почему тяжелые элементы периодической системы поглощают ?у-излучение гораздо лучше, чем легкие. Впрочем, поглощение 7-излучения веществом происходит в меньшей степени, чем в случае а- и р-излучений. Соответственно проникающая способность 7-излучения выше по сравнению с названными типами радиоактивного излучения. Так, полное поглощение 7-излучения происходит в металле толщиной в несколько сантиметров.

Способность различных веществ поглощать у-излучение удобно характеризовать так называемым слоем половинного поглощения — величиной, которую можно вывести из уравнения (3.1) и равной

хщ = Ш- (3.7)

(молярный коэффициент поглощения е в данном случае имеет размерность м-1).

Слой половинного поглощения свинцом, например, для у-лучей с энергией 1 МэВ равен 0,009 м.

Так как у-излучение не вызывает изменения массы и порядкового номера ядра, то продукт распада является тем же химическим элементом, что и материнский атом (при условии, разумеется, что у-излучение не является поСпонтанное деление ядра. Рассмотренные выше схемы самопроизвольного распада атомного ядра предусматривают при радиоактивном распаде относительно небольшое изменение массы ядра. Возможна принципиально иная схема распада, при которой ядро делится на два или большее число осколков, часто с ,одновременным выбрасыванием одного или нескольких нейтронов. Этот вид радиоактивного распада получил название спонтанного деления ядер.

Спонтанный распад свойствен только тяжелым элементам периодической системы (начиная от Z =90). Период полураспада по спонтанному типу у естественных радиоактивных элементов весьма велик. Например, у урана-238 он составляете • 1Q15, у урана-235—1,8 • 1017 лет. Однако с увеличением порядкового номера ядер или, вернее, с увеличением соотношения Z2IA он быстро уменьшается. Так, для плутония-244 период полураспада по этому типу равен

2,5 • 1010 лет, для ядра 96-го элемента кюрия-248 период полураспада уменьшается на четыре порядка. Для 100-го элемента фермия период полураспада выражается месяцами. Для 102-го элемента нобелия время существования ядер исчисляется минутами, для 105-го — секундами. Это уменьшение происходит закономерно: зависимость логарифма периода спонтанного деления ядер от функции Z2IA укладывается на одну прямую (рис. 13).

После синтеза и изучения свойств трансурановых элементов (подробнее см. гл. 5) — элементов, стоящих в периодической системе за ураном,— закономерности спонтанного деления ядер стали более очевидными* Приведенная на рис. 13 зависимость охватывает тяжелые элементы периодической системы, начиная от тория и кончая трансурановым элементом фермием, но может быть продолжена в сторону элементов с более высоким Z.

Спонтанный распад идет одновременно с распадом по. обычному (а, р, у) типу. Однако, если у первых членов ряда тяжелых естественных радиоактивных элементов (начиная с полония) один акт распада по спонтанному типу приходится на много миллионов актов распада по обычному типу, то у элементов с порядковыми номерами выше ста периоды полураспадов обоих типов сравниваются, а далее с ростом Z спонтанный распад становится основным типом радиоактивных превращений ядер.

Глава 4. ЕСТЕСТВЕННЫЕ РАДИОАКТИВНЫЕ ИЗОТОПЫ

Естественные радиоактивные элементы в периодической системе. Первые.из открытых радиоактивных элементов располагались в самом конце периодической системы элементов. Основные законы и закономерности радиоактивного распада были установлены как раз на примере элементов с порядковыми номерами от 84 (полоний) до 92 (уран). Были обнаружены следующие специфические свойства радиоактивных элементов: а) способность вызывать почернение фотопластинки (фотохимический эффект); б) выделение газов при радиоактивном распаде (образование гелия и различных изотопов радона); в) выделение тепла при радиоактивном распаде; г) возбуждение флуоресценции.

Долгие годы считалось, что естественная радиоактивность проявляется лишь у тяжелых элементов периодической системы. На основании этой концепции был создан ряд гипотез природы радиоактивного распада. Однако по мере усовершенствования методов измерения радиоактивности был установлен ряд опытных фактов, которые показали, что большое значение Z вовсе не является необходимым условием наличия у ядра радиоактивных свойств. Еще в 1907 г. Кембелом и Вудом были открыты радиоактивные свойства у калия (Z = 19). Разумеется, радиоактивность калия оказалась выраженной гораздо более слабок чем у тяжелых элементов периодической системы, но тем не менее энергия радиоактивного излучения и период полураспада

страница 21
< 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

Скачать книгу "Применение изотопов в химии и химической промышленности" (1.75Mb)


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

 

 

Реклама
удаление вмятин +без покраски москва
скрытые дверные петли
качели+садовые+купить+в+новосибирске+рестол+титан+зеленые
самокат xiaomi купить в кредит

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
(24.11.2017)