химический каталог




Применение изотопов в химии и химической промышленности

Автор Ю.Я.Фиалков

еречным сечением ядерной реакции. Эффективное поперечное сечение измеряют вбарнах (1 барн соответствует Ю-24 см2). Геометрическое сечение ядра, вычисленное по формуле 5 — яг2, не совпадает с эффективным сечением ядерной реакции. Более того, разные ядерные реакции, осуществляемые с данным ядром, характеризуются разными значениями эффективных сечений.

Геометрическое сечение атомных ядер имеет порядок

Ю~24 см2. Эффективные поперечные сечения, как правило, составляют сотые или десятые доли барна. Это соответствует незначительной доле возникших новых ядер по отношению к потоку бомбардирующих частиц. Однако известны случаи, когда эффективное поперечное сечение может быть больше единицы, достигая для некоторых процессов тысяч или даже сотен тысяч барн. Это наблюдается в процессах, при которых бомбардирующая частица (чаще всего это бывает нейтрон) захватывается ядром даже в том случае, если нет непосредственного столкновения, а частица пролетает на некотором расстоянии от ядра.

Для протекания ядерного процесса необходимо, чтобы бомбардирующая частица обладала энергией, достаточной для преодоления отталкивающего действия ядра. Поэтому, если энергия бомбардирующих частиц меньше этой величины, то эффективное поперечное сечение реакции будет равно, естественно, нулю. Начиная с определенной величины энергии Ev называемой пороговой, в мишени будут возникать новые ядра, количество которых быстро возрастает с увеличением энергии бомбардирующих частиц. После того, как энергия частиц достигает определенного значения коптим, дальнейшее увеличение ее мало сказывается на выходе реакции.

Несложные расчеты, основанные на законах радиоактивного распада, показывают, что абсолютная радиоактивность вещества / (выражающаяся в произвольных единицах, например, в скорости счета радиоактивного распада), возникшая в результате облучения образца-мишени, содержащей .V ядер в 1 см3 и имеющей толщину / см, потоком бомбардирующих частиц Ф в течение времени т, описывается выражением

I = aПодсчитать активность образца 1Х вследствие распада образовавшихся радиоактивных ядер за время тА, прошедшее с момента прекращения облучения, можно по уравнению

/Ti = аФШ (1 — е~Хх) е*\ (5.5а)

Развернутый метод изображения уравнений ядерных процессов применяется редко. Чаще всего можно встретить сокращенное написание уравнения ядерной реакции. Символ обстреливаемого элемента (мишени) с указанием массового числа изотопа помещается перед скобкой. В скобках пишут сначала символ «снаряда», которым производится обстрел, а затем, после запятой,— символ частицы, высвобождающейся в результате реакции; после скобок помещают символ продукта реакции. Так, реакция (5.1) при сокращенном написании будет выглядеть: N14 (а, р) О17. Реакция (5.2)— В10 (а, п) N13, одна из реакций (5.3) — Си63 х X (Н2, у) Zn63 и т. п. Сокращенный способ изображения ядерных процессов не менее нагляден, чем развернутый, и не уступает ему в объеме информации.

} Источники заряженных частиц и нейтронов. Долгое время после того, как была осуществлена первая ядерная реакция, единственным источником частиц, с помощью которых можно было производить обстрел атомного ядра, являлись естественные а-радиоактивные элементы. Вот почему все ядерные реакции, осуществленные до 1932 г., относились исключительно к типу (ос, р). Лишь в 1932 г. началась интенсивная разработка установок, в которых можно было бы ускорять заряженные частицы до пороговых энергий.

В этой книге мы не будем останавливаться на принципах работы и конструкции многочисленных типов ускорителей, разработанных до настоящего времени. Получение радиоактивных изотопов является скорее областью физики, чем химии. Химической в этой проблеме является проблема выделения и концентрирования изотопов из облученных мишеней, которой будет посвящен один из последующих разделов этой главы.

Ряд ускорителей основан на умножении напряжения с помощью нескольких выпрямителей и конденсаторов, включенных последовательно.

В циклотронах положительные ионы, испускаемые каким-либо источником, ускоряются резонансно с изменяющимся магнитным полем. В циклотронах можно получать частицы с энергией до 40 МэВ (а-частицы). Частицы с более высокой энергией не могут быть получены на циклотронах из-за значительного увеличения массы движения ускоряемой частицы, тогда как условие постоянства массы является одним из принципов конструирования циклотронов.

Для получения частиц с большей энергией используют фазотроны — ускорители, в которых постоянное магнитное поле сочетается с электрическим полем переменной частоты. Это позволяет в процессе ускорения синхронно увеличивать период ускоряющего поля. На фазотронах можно получать частицы с энергией до нескольких сотен мегаэлектронвольт.

В бетатронах ускоряются электроны с помощью вихревого электрического поля. Для обеспечения устойчивости движения электронов в бетатронах применяют магнитную фокусировку частиц. Энергия электронов, ускоряемых в бетатронах, может достигать нескольких сотен мегаэлектрон

страница 29
< 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
http://www.prokatmedia.ru/plazma.html
буквы из нержавейки без выходных
лимузин на свадьбу в москве
polygyr smc 61 привод заслонки

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
(20.10.2017)