химический каталог




Применение изотопов в химии и химической промышленности

Автор Ю.Я.Фиалков

жде всего археологов. Так был определен достоверный возраст образцов дерева, найденного в египетских пирамидах, в ряде археологических раскопок в Средней Азии и в других местах. Был установлен возраст останков мамонта, найденного на Таймыре. В ряде случаев углеродные «часы» позволили археологам и палеонтологам сделать ценные заключения о возрасте исследовавшихся ими объектов. Правда, определение возраста образцов с помощью С14 экспериментально является весьма нелегкой задачей. Равновесное количество С14, приходящееся на 1 г С12, соответствует примерно 16 распадам в минуту (эти расчеты относятся к равновесным значениям, существовавшим до начала испытания термоядерного оружия). Вот почему установки для измерения радиоактивности природного С14 должны быть исключительно точными. А точность и чувствительность определений в этом случае может быть обеспечена только за счет уменьшения так называемого радиоактивного фона.

Радиоуглеродный метод позволяет «заглядывать» в глубь веков не беспредельно далеко: каждые пять с половиной тысяч лет количество С14 в изолированной системе уменьша- , ется вдвое, и поэтому радиоактивность образцов, имеющих возраст свыше 25 тыс. лет, уже крайне незначительна.

Радиометрическая датировка может быть в ряде случаев проведена и по другим радиоактивным изотопам. Изучение продуктов радиоактивного распада является в настоящее время самым достоверным способом определения абсолютного возраста горных пород и минералов. Свинец, встречающийся в природе, может иметь разное происхождение. Конечным продуктом распада U238 является РЬ206. Цепочка распада U235 приводит к стабильному изотопу Pb207; Th232 образует изотоп свинца РЬ208. Очевидно, что с течением времени содержание урана или тория в данной породе уменьшается и соответственно возрастает содержание свинца. Определяя величины соотношений U238 : Pb206, U235 : РЬ20? или Th232 : Pb208, можно оценить возраст породы, содержащей уран.

Нетрудно вывести и количественное соотношение для такого расчета. Пусть начальное содержание урана-238 будет равно N0. Через определенное время т. количество урана будет составлять Nx. Величины Nx и N0 связаны соотношением (3,4). Количество урана, которое распалось за время т, равно N0— Nx = N0 — N^~Kx = N0 (1 — e~Kx)\ количество образовавшегося свинца-206 составляет Л/рь =

РЬ20в

s= Nx (екх — 1). Отсюда атомное отношение иаз8 в исследуемом образце связано с его возрастом т уравнением = еХх — 1. Если определение отношения свинец/уран

проводится не масс-спектроскопическим (см. гл. 6), а химическим методом, то надо учесть, что уран состоит из двух изотопов U233 и U285, последний из которых дает при распаде ? РЬ207; кроме того, необходимо учесть уменьшение количе-" ства урана при распаде, изменение изотопного соотношения U233 : U236, а также возможность происхождения свинца

из других объектов. На рис. 17 приводятся отношения Pb20e/U238 и р^зов/т-дазг как фуНКцИЙ возраста минералов

0.10

(из рисунка видно, что геохронологические определения по первому из отношений более точны, чем по второму, так как

угол наклона прямой Pb2oe/U238 больше, чем в случае Pb^/U232).

0.06

0.02

Поскольку одним из продуктов распада тяжелых радиоактивных элементов является гелий, геохронологические определения могут быть произведены и по отношению He/U либо He/Th. Разумеется, при таких определениях исследователь должен располагать доказательствами того, что радиогенный гелий не улетучился из образца.

Рис.

Помимо перечисленных методов, для целей геохронологии подходит ряд других радиоактивных изотопов, перечисленных в табл. 10. Так, были проведены определения возраста горных пород и минералов по следующим отношениям продуктов распада к различным изотопам: Аг^/К40, Са*°/К40, Sr87/Rb87,

0s187/Rel87

Радиометрические методы определения возраста широко применены для изучения множества горных пород и минералов нашей планеты, а также при исследовании пород Луны и метеоритов. Эти исследования показали, что Земля, Луна, а также вещество метеоритов имеют один и тот же возраст — примерно 5 • 109 лет, что совпадает с другими чисто астрономическими и астрофизическими методами оценки времени возникновения Солнечной системы.

Глава 5. ИСКУССТВЕННЫЕ РАДИОАКТИВНЫЕ ИЗОТОПЫ

В 1919 г., исследуя в камере Вильсона прохождение а-частиц через различные газы, Резерфорд обнаружил при облучении азота а-частицами полония образование водорода. Возникновение водорода могло быть единственно результатом процесса

N)4 + Не| = 0? + Н|. (5.1)

Так был осуществлен первый искусственно вызванный ядерный процесс.

Однако получающиеся при реакции (5.1) изотопы не являются радиоактивными. Поэтому открытие Резерфордом возможности искусственных превращений атомных ядер следует считать предтечей открытия искусственной радиоактивности. Разработка первых способов получения искусственных радиоактивных изотопов связана с именами Ирэн и Фредерика Жолио-Кюри. В 1934 г. эти исследователи обнаружили, что при бомбардировке а-частицами бора, алюминия и

страница 27
< 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
скоба изо
купить мягкую мебель для домашних кинотеатров
Casio General AQ-S810W-2A
манишка тренировочная взрослая купить в москве

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
(09.12.2016)