химический каталог




Применение изотопов в химии и химической промышленности

Автор Ю.Я.Фиалков

типа: 4^, 4^+1, \q + 2, 4q + 3. Естественно, что все продукты распада какого-либо радиоактивного изотопа могут относиться только к тому типу атомов, что и родоначальник этого ряда, Соответственно этому различают четыре радиоактивных семейства: 4я, 4« + 1, 4« + 2, \п + 3.

Три родоначальника этих семейств были обнаружены еще в первые годы изучения радиоактивности. Родоначальником семейства 4я является Th832. Ряд 4n + 2 начинается с U238, а ряд 4п + 3 — с 1Я35, На рис. 15 в качестве примера приведена Схема распада родоначальника семейства 4л+2Цза8.

Обращает на себя внимание то обстоятельство, что среди перечисленных радиоактивных семейств не значится семейство 4« + 1. Однако наличие широко распространенного изотопа Bi209 (тип ядра \q + 1) заставляет предполагать,

U1

238

Of

VX2 2^ тин 91

234 UXI -2Удня90

. 243 20fmmff2

№0%m9Q

226

На

1620лет88

ос

ос

222 182$дня86

<5f

Шмин8?

ПоряОкодый номер

92 и

91 Ра

90 Th

89 Ас

88 /fa

87 Fr

86 Hn

85 At

84 Po

83 Bi

82 Pb

81 n

1 №

1?ЮЪ 8ч

ОС

У

rod 210

12 года 82

Рис. 15. Радиоактивное семейство 4n -f- 2 (U238).

что в отдаленные геологические эпохи представители семейства 4n + 1 существовали на нашей планете. Действительно, после того, как был синтезирован заурановый элемент нептуний (2 = 93) и были изучены его изотопы, стало очевидным, что Np237 должен считаться родоначальником се

мейства 4д + 1. Отсутствие же в природе членов этого семейства, за исключением Bi209, связано с тем, что и Np237, и продукты его радиоактивного распада (Pa238, U233, Th229, Ra226, Ar226, Fr221, At217) имеют слишком малые по сравнению со временем существования нашей планеты периоды полураспада.

В гл. 3 приводилось правило Гайгера — Нэттола. На рис. 16 приводятся зависимости lg к —lg 7, иллюстрирующие применимость этого правила к каждому из радиоактивных семейств. Как видно из рисунка, все прямые параллельны (т. е. множитель Л в уравнении (3.6) действительно

му из семейств отвечает от- /и

дельная прямая (что соответствует своей величине В для w 0.5 о,б oj о$ iqL

каждого из семейств). Поль- Рис. 16. Иллюстрация правила

универсален), однако каждозуясь правилом Гайгера —

Нэттола, можно лишь по энергетическим характеристикам а-распада отнести исследуемый радиоактивный изотоп к определенному семейству.

Содержание радиоактивных элементов, замыкающих ряд естественных элементов в периодической системе, в земной коре очень мало. Массовое содержание наиболее распространенных из них тория и урана составляют соответственно 1,3 х

X Ю-3 и 2,6 • 10-4%. Содержание остальных радиоэлементов, относящихся к этой группе, на шесть — десять порядков ниже. Такое малое содержание тяжелых радиоактивных элементов в земной коре представляется естественным, если учесть их сравнительно большую скорость распада.

Несмотря на крайне малый по сравнению с массой Земли вес, радиоактивные элементы, замыкающие периодическую систему, и, в первую очередь, торий и уран, играют громадную роль в тепловом балансе нашей планеты. Расчеты показывают, что большая часть тепла, идущего из глубин нашей планеты к поверхности, обусловлена радиоактивным распадом урана и тория. Расчет количества тепла, выделяющегося при радиоактивном распаде элементов, позволяет сделать интересные выводы о происхождении планетной системы и о возрасте Земли: количество тепла, выделявшееся тяжелыми радиоактивными элементами и К40 (рассчитать * тепловой эффект радиоактивного распада в каждый определенный момент истории Земли, как очевидно, нетрудно, зная настоящее количество этих элементов, их периоды полураспада и количество тепла, выделяющееся при распаде одного атома), пять миллиардов лет назад было таким, что вещество нашей планеты должно было Находиться в виде раскаленного газа. Эта величина, как будет показано ниже, находится в согласии с оценками возраста Земли, полученными другими методами.

Радиометрическое определение абсолютного возраста горных пород и археологических материалов. Строгое постоянство скорости радиоактивного распада и полная независимость его от каких-либо внешних факторов делают радиоактивные элементы очень удобным «календарем», пригодным для очень многих наук.

Выше уже было отмечено, что, исключая последнее десятилетие, количество радиоуглерода С14 на нашей планете было постоянным. Постоянным было также распределение С14 в телах животных и растительных организмов. Дело в том, что С14, образующийся в атмосфере в виде С02, ассимилируется растениями,*а оттуда поступает в тела животных. Обмен живых организмов с окружающей средой, естественно, прекращается со смертью организма. Вот почему после гибели растительного или животного организма количество С14, находившееся в его теле, начинает постепенно убывать. Определяя концентрацию С14 и зная его период полураспада, можно определить время, прошедшее с момента гибели организма. Нетрудно представить, что этот метод, разработанный американским исследователем Либби, вызвал большой интерес пре

страница 26
< 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
ремонт холодильников метро улица 1905 года
информационный щит это
шкаф бухгалтерский
ортопедические основания verda

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
(20.09.2017)