химический каталог




Применение изотопов в химии и химической промышленности

Автор Ю.Я.Фиалков

димая для преодоления этого барьера, может быть доставлена только бомбардирующим нейтроном, Вот почему реакции нейтронов, сопровождаемые вылетом заряженной частицы, имеют гораздо меньшие величины эффективных сечений, чем реакции (д, у). Ядро, захватившее нейтрон, чаще всего стабилизируется превращением этого нейтрона в протон, следствием чего является образование искусственных Р-активных изотопов. К реакциям (п, р) относятся: N1,4 (п, р) С14, CI35 (nt р) S35,

Эффективное сечение реакций, осуществляемых медленными нейтронами, обратно пропорционально скорости нейтронов, или (поскольку скорость пропорциональна VE) корню квадратному из энергии нейтрона. Однако часто наблюдается резкое возрастание эффективного сечения с повышением энергии нейтронов. Это явление, пример ко торого для кадмия графически изображен на рис. 18, носит название нейтронного резонанса, или резонансного поглощения нейтронов, и основано на том, что образующееся при поглощении нейтрона данной энергии промежуточное ядро находится на одном из возможных для него квантовых уровней и, следовательно, вероятность образования такого ядра резко возрастает.

Термоядерные реакций. Термоядерными реакциями называются процессы, при которых происходит слияние ядер. Расчет показывает, что эти реакции в большей или меньшей степени являются экзоэнергетическими. Так, например, реакция 2Н = D сопровождается энергетическим эффектом 1,44 МэВ, для реакции 2D .= Не4 этот эффект равен 28,83 МэВ и т. п.

Термоядерные реакции требуют весьма высоких температур, причем энергия, выделяющаяся при этих реакциях, может служить источником, поддерживающим температуру начавшейся реакции. Искусственное осуществление термоядерных реакций (о термоядерных реакциях в природе см. гл, 4 в разделе, посвященном развитию и превращению элементов во Вселенной) теоретически возможно лишь для легких ядер, поскольку реакции с тяжелыми ядрами требуют настолько высоких температур, достижение которых в искусственных условиях вряд ли возможно в обозримом будущем.

I/O по w Массовое числе

Рис. 19. Выход продуктов деления висмута при облучении его дейтеронами.

Реакции деления ядер тяжелых элементов. Все рассмотренные выше ядерные реакции сводились к образованию ядра, выбрасывающего частицу, масса которой обычно гораздо меньше массы этого ядра. Однако существует большой класс ядерных реакций, при которых прореагировавшее с частицей (чаще всего с нейтроном) ядро распадается на два

ПО 160 180 Массобое число

Рис. 20. Кривая выхода продуктов деления U236 при облучении .его медленными нейтронами.

осколка соизмеримой массы. Эти реакции носят название реакций деления.

Реакции деления свойственны лишь самим тяжелым элементам, так как для осуществления возможности деления ядра необходимо, чтобы отношение Z2/A этого ядра было не меньше 35.

При облучении ядер тяжелых элементов заряженными частицами образуются осколки с различными массами и порядковыми номерами. Так, например, при облучении висмута дейтеронами с энергией 14 МэВ происходит симметричное деление, выходы продуктов которого представлены на рис. 19. Наибольший выход приходится на осколки Zr97, Mo", Ru105, Pd109. Однако образуются осколки и с массовыми числами порядка 80 и 125. Нетрудно заметить, что наибольший выход соответствует тем массовым числам, которые составляют приблизительно половину массового числа облучаемого изотопа В1209.

Явление деления ядер урана под действием нейтронов оыло одним из выдающихся открытий нашего столетия. Исследования в этой области явились основополагающими при работах по выделению внутриядерной энергии. Облучение урана нейтронами проводилось еще в начале 30-х годов Ферми, который преследовал цель получить таким способом заурановые элементы. Но в 1939 г. Ган и Штрас-сман показали, что при внедрении нейтрона в ядро урана происходят реакции деления.

Продукты деления тяжелых ядер под действием нейтронов изучены для многих элементов. Как правило, ядро тяжелого элемента делится на два осколка, и при каждом акте деления высвобождаются два-три нейтрона. Осколки, образующиеся при делении, обладают очень большой энергией — порядка 200 МэВ. Эффективные сечения реакций деления имеют порядок сотен барн.

В продуктах деления Цш обнаружено около 300 изотопов различных элементов от Z = 30 (цинк) до Z = 64 (гадолиний). Продукты деления урана образуются не в одинаковом количестве. На рис. 20 представлена графическая зависимость логарифма относительного выхода, изотопов, образующихся при делении урана в результате облучения его медленными нейтронами. Как видно из рисунка, кривая эта построена симметрично. Два четко выраженных максимума кривой соответствуют массовым числам 95 и 140; минимум приходится на массовое число 117. Следовательно, деление урана на осколки равной массы (что отвечает массовым числам 115—119) происходит реже, чем асимметричное деление.

Продукты деления урана являются радиоактивными, Среди них преобладают р-активные изотопы. Объясняется это тем, что продукты деления урана (как и са

страница 32
< 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
купить гироскутер с ручкой
daf наклейки
робби уильямс ск олимпийский
установка av1,5-48837vertro цена

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
(23.07.2017)