химический каталог




Применение изотопов в химии и химической промышленности

Автор Ю.Я.Фиалков

туры, 93-й и 94-й «лементы правильнее было бы назвать нептуиом и плутоиом.

Весовое количество полученных заурановых элементов резко уменьшается по мере увеличения их порядкового номера, что связано с отмечавшимся в гл. 3 быстрым уменьшением периода полураспада. Последние трансурановые элементы получены в количестве нескольких сотен атомов, что, впрочем, явилось достаточным для уверенной идентификации многих химических свойств этих элементов.

Основные успехи в области изучения первых трансурановых элементов связаны с именем американского исследователя Г, Снборга, последних заурановых элементов — с именем советского физико-химика акад. Г. Н. Флерова.

Все трансурановые элементы являются интенсивнейшими а-излучателями. Один микрограмм нептуния испускает в минуту 1520 а-частиц; а-радиоактивность Ри239 в сто раз выше; Am2*2 характеризуется громадной а-актив-ностью: один микрограмм этого изотопа испускает в минуту 1013 частиц. Это обстоятельство весьма затрудняет работу со сколь-нибудь заметными количествами многих заурановых элементов, а также обусловливает весьма своеобразное поведение этих элементов. При растворении солей плутония в воде спустя некоторое время можно обнаружить в растворе перекись водорода. Соли же кюрия, растворенные в воде даже в незначительных концентрациях, спустя непродолжительное время вызывают закипание раствора.

Вопрос о положении трансурановых элементов в периодической системе долгое время был предметом живейшего обсуждения. Однако до настоящего времени он не получил однозначного решения, да и вряд ли, как будет показано, такое однозначное решение возможно.

Как правило, сейчас элементы с порядковыми номерами 89—103 выделяют в отдельное семейство (актиноиды), подобное семейству редкоземельных элементов с порядковыми номерами 57—71 (лантаноиды). По аналогии с РЗЭ, где происходит заполнение относительно глубоко расположенного уровня 4/, в семействе актиноидов происходит заполнение уровня 5/. Однако некоторая искусственность подобных построении сразу бросается в глаза. Известно, что первые элементы этого семейства: торий, протактиний и уран — вполне естественно занимают свои места соответственно в IV, V и VI группах, причем множество химических свойств этих элементов (для ознакомления с которыми отсылаем читателя к соответствующим разделам неорганической химии) совершенно естественно согласуются именно с таким расположением тория, протактиния и урана. Да и нептуний, как было установлено сравнительно недавно, способен проявлять степень окисления 7-К что говорит о принципиальной возможности расположения нептуния в VII .группе.

С другой стороны, имеется ряд достаточно четко проявляющихся химических свойств элементов 90—93, которые указывают на аналогию с актинием •— подобно тому, как элементы 58—61 сходны с лантаном.

Теоретические и экспериментальные исследования электронного строения элементов с порядковыми номерами 90—103 показывают, что у них действительно происходит заполнение уровня 5/. Однако этот уровень заполняется неравномерно, так как происходит попеременное заполнение уровней 5/ и Ы. Связано это с тем, что различие в энергиях электронов, расположенных на различных периферийных уровнях тяжелых атомов, гораздо меньше, чем различие в энергии наружных электронных, слоев атомов элементов, принадлежащих к семейству лантаноидов. Вот почему элементы 90—93 наряду с электронами, характеризующимися главным квантовым числом семь, могут при химических реакциях отдавать и электроны, расположенные на уровне 6d. Поэтому до сих пор нет единого мнения о том, с какого именно элемента начинается заполнение уровня 5/. По-видимому, первый достаточно устойчивый электрон на этом уровне появляется у нептуния. Чем выше порядковый номер трансуранового элемента, тем более систематическим является заполнение уровня 5/. Вот почему, начиная с кюрия, заурановые элементы обнаруживают полную аналогию в свойствах, во-первых, между собой, а во-вторых, с соответствующими элементами семейства- лантаноидов (кюрий <— гадолиний, берклий •— тербий и т. д.).

Сегодня химик со степенью приближения, вполне достаточной для решения очень многих химических проблем, может считать, что в периодической' системе существует семейство актиноидов, подобное семейству лантаноидов. Выразительным аргументом в пользу этой точки зрения является проведенное Г. Н. Флеровым и его сотрудниками с помощью филигранной и остроумно разработанной методики доказательство принадлежности 104-го элемента к IV группе периодической системы.

В настоящее время нет основания считать, что отмеченная в гл. 3 закономерность, согласно которой период полураспада по спонтанному типу резко уменьшается с увеличением порядкового номера элемента, будет монотонно соблюдаться у элементов с Z> 105. Можно предполагать, что атомные ядра элементов с порядковыми номерами 114 и 126, которые должны иметь завершенную оболочку нуклонов, будут обладать значительно повышенной по сравнению с соседними ядрами устойчивостью. Так, теоретическая

оценка приводит к перио

страница 40
< 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
курсы зд макс дизайна в москве
cover часы co137
выправить крыло ярославль
детская раскладушка купить

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
(03.12.2016)