химический каталог




Применение изотопов в химии и химической промышленности

Автор Ю.Я.Фиалков

ементов 43-го и 61-го были пояснены правилом Маттауха (см. гл. 2); отсутствие же в природе сколь-нибудь заметных количеств 85-го и 87-го элементов вполне правдоподобно могло поясняться малыми периодами полураспада всех изотопов этих, несомненно, радиоактивных элементов.

Успехи ядерной химии довольно быстро позволили заполнить «белые пятна» в периодической системе.

* . * Химические превращении, возникающие под действием «горячих» атомов, имеют много общего с радиациоино-химическими процессами, которым посвящена гл. 12.

Сорок третий элемент, названный позже технецием, был получен К. Перье и Э. Сегрэ по реакции Mo92 (d, 2п) Тс92. Впоследствии был осуществлен еще ряд ядерных реакций, . с помощью которых было получено четырнадцать изотопов технеция; шесть из них имеют изомеры. Наиболее долго-живущий изотоп 43-го элемента Тс97 имеет период полураспада 2,6 • 10е лет (/(-захват); Тс99 (период полураспада 2,12 • 10б лёт) с весьма большим выходом (6%) образуется при делении урана в ядерных реакторах. Поэтому Тс97 в настоящее время производится в мире в тысячах килограммов и находит весьма ценное практическое применение: очень разбавленные растворы солей технеция (порядка

10~5 М) являются превосходными ингибиторами коррозии железа.

Шестьдесят первый элемент, поэтично названный прометием — в честь мифологического титана Прометея, похитившего огонь у богов,— был синтезирован в 1938 г. по реакции Nd143 (d, п) Pm144. Изучено четырнадцать изотопов прометия, Самым долгоживущим из которых является Pm145 (период полураспада 18 лет); Pm147 (период полураспада 2,64 года) составляет значительный процент (2,6) продуктов деления урана. Действительно, как видно из рис. 19, один из «горбов» кривой выходов приходится как раз на область возможных массовых чисел 61-го элемента, ?

Впервые бесспорные доказательства образования 85-го элемента, астата, были получены Сегрэ с сотрудниками в 1940 г., когда была осуществлена реакция Bi209 (а, 2п) At211. Все многочисленные изотопы астата весьма неустойчивы: самый долгоживущий изотоп At210 имеет период полураспада 8,3 ч. Впоследствии были обнаружены два естественных радиоактивных изотопа астата: At215 и At219, открытие которых потребовало от исследователей незаурядного экспериментаторского мастерства, поскольку они обладают чрезвычайно малыми периодами полураспада •— соответственно

Ю^4 с и 0,9 мин.

Элемент с порядковым номером 87 ?— франций <— единственный из перечисленной четверки, найденный в природе при изучении продуктов распада актиния. Франций-223, оказавшийся самым долгоживущим из всех полученных впоследствии искусственно двадцати изотопов франция, имеет период полураспада всего 21 мин. Интересно, что франций можно считать самым редким из элементов, составляющих вещество нашей планеты *: равновесное содержание этого элемента в земной коре не превышает 200 г. * Если не считать ничтожных следов заурановых элементов — велтуиия, плутония, америция и кюрия (последние два — проблематично) в урановых рудах.

Трансурановыеэлементы. Среди впечатляющих достижений науки и техники последних десятилетий два, безусловно, выделяются среди прочих •— это овладение атомной энергией и выход в межпланетное пространство. Среди проблем, связанных с атомной энергией, одной из самых важных для современной химии и физики следует считать синтез элементов с порядковыми номерами больше 92 так называемых трансурановых элементов.

Первый заурановый элемент, 93-й, был получен Мак-Милланом и Абельсоном, которые обнаружили, что U238, захватывая нейтрон по реакции U238 (я, у) U289, превращается в процессе последующего р-распада в 93-й элемент, названный по аналогии с расположением планет в Солнечной системе нептунием. Наиболее долгоживущий изотоп 93-го элемента Np237 имеет период полураспада 2,2 • 10е лет и, как отмечалось в предыдущей главе, в отдаленные геологические эпохи существовал на Земле, став родоначальником семейства 4/г Ч- 1.

Обладая р-активностью, Np289 с периодом полураспада 2,35 суток превращается в 94-й элемент, который был по тому же принципу, что и в случае 93-го элемента, назван плутонием *.

В последующие годы был синтезирован длинный ряд трансурановых элементов, который сегодня завершается 105-м элементом. Элементы с порядковыми номерами 95— 98 были получены с помощью реакций нейтронов либо а-частиц, причем каждый синтезированный элемент являлся основой для синтеза последующего. Элементы с Z >• 98 синтезированы, главным образом, с помощью реакций заряженных тяжелых ионов (В11, N1*, О16, Ne22). Некоторые свойства заурановых элементов представлены в табл. 11.

Первые заурановые элементы, особенно плутоний, получаются в промышленном масштабе. Способность плутония, подобно U235, подвергаться цепной реакции распада привлекла к себе пристальное внимание многих исследователей. Знаментальным является то обстоятельство, что плутоний в настоящее время, по оценкам многих ведущих ученых, может считаться наиболее изученным химическим элементом.

* Исходя из духа русской химической номенкла

страница 39
< 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
таблички с названиями улиц размеры стандпрт
матрасы премиум класса
информационный стенд 8 карманов а4 цена
алюминиевая скамья

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
(20.01.2017)