химический каталог




Образование химических элементов в космических телах

Автор А.К.Лаврухина, Г.М.Колесов

ами, что означает «занимающие одно место» в периодической системе элементов Д. И. Менделеева.

?! А. К. Лаврухина, Г. М. Колесов

33

Следует вспомнить, что А. М. Бутлеров еще в начале 80-х годов XIX в. сделал предположение о возможности существования различных видоизменений химических

Рис. 10. Схема радиоактивного семейства U238.

элементов, обладающих различными атомными весами. Как видно, предвидение Бутлерова оправдалось и не только на примере радиоактивных элементов.

В 1913 г. Дж. Томсон на примере неона получил первые сведения о существовании изотопов среди нерадиоактивных элементов. С помощью маес-спектрометри-ческого анализа удалось найти изотопы многих других

природных элементов, например магния, кальция и других. В настоящее время изучен изотопный состав всех известных природных элементов. Оказывается, что только 22 элемента: фтор, натрий, фосфор, ванадий, марганец, празеодим, золото, висмут и другие — состоят из одного вида изотопов. Все они являются нечетными элементами, т. е. имеют нечетный порядковый номер. Остальные элементы, в основном четные, имеют несколько стабильных изотопов. Особенно много изотопов у олова и ксенона, которые представляют собой смеси из 9 стабильных изотопов; по 8 изотопов имеют теллур и кадмий. Многие тяжелые элементы имеют по семь изотопов. К ним относятся ртуть, осмий, иттербий, диспрозий, гадолиний, самарий, неодим, и элементы средней части периодической системы Д. И. Менделеева — рутений и молибден. Из сравнительно легких элементов наибольшее число изотопов имеет кальций (пять изотопов). Сейчас известно 225 стабильных изотопов. На диаграмме атомных ядер (рис. 11) они закрашены в черный цвет. Видно, что в ядрах стабильных изотопов легких элементов число протонов примерно равно числу нейтронов. Начиная с кальция (Z>20). число нейтронов у стабильных изотопов резко возрастает, и для изотопов самых тяжелых элементов отношение числа нейтронов и протонов составляет 1,6. Наличие в ядрах ядерных сил между нуклонами и электростатических сил отталкивания между протонами приводит к тому, что стабильными могут быть только те изотопы, у которых отношения между числами протонов и нейтронов в ядрах лежат в определенных пределах, изменяющихся по мере увеличения порядкового номера элемента. Из диаграммы видно, что все стабильные изотопы занимают сравнительно узкую область. Исключение составляют изотопы таких элементов, как кальций, цирконий, олово и другие, которые имеют замкнутые протонные или нейтронные оболочки и поэтому обладают повышенной устойчивостью.

Зависимость устойчивости атомных ядер от соотношения в них протонов и нейтронов можно подтвердить следующими фактами. Элементы, содержащие нечет-вое число протонов, имеют один или в крайнем случае Два стабильных изотопа. К ним относятся самые легкие элементы, вплоть до азота. Все стабильные изото3*

35

пы элементов тяжелее азота с нечетным X обладают только нечетными массовыми числами. Отсюда следует, что нечеткое число протонов образует устойчивые •ядра лишь в соединении с четным числом нейтронов. Элементы с четным Z имеют стабильные изотопы как <2 четным, так и с нечетным числом нейтронов, однако у них отсутствуют стабильные изотопы с такими массовыми числами, с какими встречаются изотопы у соседних элементов с нечетным Z. Два изотопа с одинаковым массовым числом не могут быть оба стабильными, если их Z отличаются на единицу. Вследствие этих закономерностей в природе отсутствуют стабильные изотопы элементов с равным 43 и 61, а все изотопы элементов с Z >• 84 — радиоактивны.

В настоящее время, благодаря усовершенствованию техники измерения очень слабой радиоактивности в природных объектах, удалось обнаружить, что природные изотопы многих элементов, ранее считавшиеся стабильными, на самом деле проявляют радиоактивные свойства. В периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева эти элементы обозначены красным цветом. Сейчас известно 50 долгоживущих радиоактивных изотопов, к которым относятся такие изотопы, как К40, U235 и U238, играющие большую роль в истории нашей планеты. Общее число известных природных радиоактивных изотопов достигает 90; оно увеличивается с каждым годом, и в недалеком будущем, по-видимому, будут найдены радиоактивные изотопы многих элементов.

Периоды полураспада природных радиоактивных изотопов различны и составляют от нескольких долей секунды до многих триллионов лет. Самым долгожи-вущим изотопом является Те130, период полураспада (Т) которого равен около 1000 триллионов лет (1021 лет); изотопы Са48, Mo92, Nd150, Dy156 и Bi209 имеют Т « Ю18 лет.

Благодаря бурному развитию ускорительной техники и постройке различных ядерных реакторов, в настоящее время получено и изучено большое число искусственных радиоактивных изотопов всех элементов периодической системы Д. И. Менделеева. Число известных радиоактивных изотопов превышает 1200. Все они нанесены на диаграмму атомных ядер, по которой дожно судить о типе радиоактивного распада. Последний определяется величиной соотношения нейтроно

страница 10
< 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

Скачать книгу "Образование химических элементов в космических телах" (1.5Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
курсы по excel и 1c
колпак такси на крышу как у такси командир
где выучиться на массажиста в чебоксарах
купить полдожные регионы на номера

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
(07.12.2016)