химический каталог




Основы общей химии. Том 2

Автор Б.В.Некрасов

обусловить отрыв части внешних электронов атома и тем самым вызвать образование вторичных 6-лучей.

Другой вид имеющего место при радиоактивном распаде вторичного излучения связан главным образом с а-частицами. Если рассматривать ядро радиоактивного атома и выбрасываемую им а-частицу соответственно как орудие и снаряд,' то очевидно, что в момент «выстрела» должна иметь место «отдача орудия». Поэтому выбрасывающий а-частицу атом сам отскакивает в обратном направлении с довольно значительной начальной скоростью (тем большей, чем меньше его масса). Сталкиваясь с встречающимися иа пути молекулами, он может выбивать из иих электроны, а также терять при этом часть собственных, временно приобретая тем самым положительный заряд. Явление радиоактивной отдачи имеет место (хотя и в несравненно более слабой степени) также при выбрасывании 6-частиц и испускании улучей. О свойствах испытывающих радиоактивную отдачу «горячих» атомов имеются обзор-вые статьи *.

Наконец, в качестве вторичного излучения можно рассматривать также вырываемые первичными лучами из встречных молекул электроны (так называемые дельта-лучи) и возникающие при их обратном присоединении рентгеновские лучи. Все перечисленные виды вторичного излучения при дальнейшем рассмотрении материала по радиоактивности во внимание не принимаются.

•Несмеянов Ан. II.. Сазонов Л. А,, Сазонова И. С, Успехи химии, 1953, Л% 2, 133. Несмеянов Ан. Н., Борисов Е. А., Успехи химии, I95S, № 2, 133.

15) Если обозначить число распадающихся за единицу времени (1 сек) атомов через Р, а их общее наличное число через А, то закон радиоактивного распада может

быть выражен соотношением: Р = ХА. Коэффициент пропорциональности (К) носит

название константы распада и имеет для каждого радиоактивного элемента

определенную, характеризующую его величину. Последнюю легко найти, если из опыта

(в результате подсчета сцинтилляций) известно число атомов, распадающихся за 1 сек.

Например, по современным данным, для 1 г радия Р = 36 109. С другой стороны, общее содержащееся в 1 г радия число атомов равно 6,02* 1023:226,05 (атомный вес Ra) =

.« 2,66 • 10". Отсюда X = Р : А = 36 • 109/2,66 -10" = 1,353- lO"11. Существует также метод вычислении X по длинам пробега испускаемых данным радиоактивным веществом

«•частиц. Константа распада представляет собой отношение числа распадающихся за

единицу времени (I сек) атомов к их общему наличному числу, а обратная ее

величина показывает, из скольких атомов ежесекундно распадается один. Это обратная величина (х = \/Х) характеризует среднюю продолжительность жизни атомов данного радиоактивного элемента.

16) Пег/иод полураспада связан с константой распада общим для всех радиоактивных веществ простым соотношением: \Т = 0,693 (где 0,693 = 1п 2). Зная одну из этих величии, можно вычислить другую. Например, для радня получаем 7" = = 0,693: 1,353-Ю-" = 5,12Ю10 сек. Так как год содержит 31,56 мли. сек, это составляет 1622 года.

17) Приведенная в основном тексте зависимость может быть выведена из изложенного выше. Так как Р — кА и при условии радиоактивного равновесия равно для всех членов данного ряда, имеем: %хАх = Х2Аг = Х3Л3 = . • • С другой стороны, XT = *= 0,693, откуда Я — 0,693/7". Комбинируя оба уравнения, приходим к соотношению между наличным числом атомов радиоактивного элемента и его периодом полураспада.

18) На основе периодов полураспада тех или иных членов радиоактивного ряда можно рассчитать относительные их количества, находящиеся в равновесии друг с другом. Например, исходя из периодов полураспада радия и радона (3,825 дня = = 0,0105 года), находим, что число атомов второго всегда должно составлять лишь 0,0105:1622 = 6,5-10"* от числа атомов первого. Зная атомные веса Ra (226) и Rn (222), легко перейти к весовым соотношениям. Получается, что в равновесии с 1 г-Ra должно находиться 6,5-10 222:226 ~ 6,4-10-6 г Rn, т. е. количество, которое не может быть непосредственно взвешено иа обычных химических весах.

19) Связанные с радиоактивным равновесием закономерности лежат в основе очень важных для геологии расчетов времени формирования отдельных минералов и самого образования земной коры. В несколько упрощенном виде подобный расчет может быть проведен, например, следующим образом. Исходя из периода полураспада урана, находим, что его константа распада (отнесенная к году как единице времени) X = 0,693:4,5-10е == 1,5-10~10. Отсюда следует, что из 1 г ураиа ежегодно образуется 1,5-10н9-206:238 = 1,3• Ю-10 г конечного продукта его распада — свинца. Допустим теперь, что имеется какой-нибудь урановый минерал и в результате химического анализа для него известно число граммов свинца (с атомным весом 206), приходящееся на каждый грамм урана. Тогда, разделив это число на 1,3-10~10, тем самым находим время, протекшее с начала распада заключенного в данном минерале ураиа, т. е. время формирования этого минерала.

Помимо урано-свиицового существует ряд других основанных на радиоактивности методов определения возраста минералов. Если принять, что наиболее старые из них возникали при самом образовании земной коры, то их возрастом определяется я ее возраст. В настоящее время он обычно принимается равным 5 млрд. лет.

20) Так как радиоактивный распад представляет собой скачкообразное изменение,

ему необходимо должно предшествовать накопление в ядре радиоактивного атома

каких-то внутренних противоречий, приводящих его в «возбужденное» состояний,

«Скачки предполагают непрерывное изменение, а непрерывное изменение неизбежно

приводит к скачкам. Это — два необходимых момента одного и того же процесса.

Устраните мысленно одни из них, и весь процесс станет невозможным и немыслимым*

(Плеханов.) Возникновение в ядре таких условий возбуждения тем более вероятно,

чем сложнее его структура^ Поэтому радиоактивными и являются главным образом

наиболее тяжелые элементы.

§ 2. Изотопы. Несмотря на то что многие продукты радиоактивного распада стали известны уже вскоре после открытия самой радиоактивности, вопрос о их принадлежности к тем или иным группам периодической системы элементов оставался первое время совершенно неясным. Обусловлено это было главным образом неизученностью химически свойств промежуточных членов радиоактивных рядов.

Лишь около 1910 г. выяснилась тождественность химических свойств тория, иония (1о) и радиотория (RdTh), с одной стороны, радия и ме< зотория (MsTh,) —с другой, и т. д. Приблизительно в то же время было установлено, что конечные продукты распада всех трех рядов по химическим свойствам практически тождественны друг с другом и с обычным свинцом. После разработки в 1911—1913 гг. закона смещения он был экспериментально проверен и подтвержден путем определения атомного веса свинца различного происхождения. Оказалось, что Pb из наиболее чистых (не содержавших Th) образцов урановой смоляной руды имеет атомный вес 206,05, а из наиболее чистого торита (почти свободного от •примеси U) —207,9, как и следовало ожидать по закону смещения

(&8TJ _ 84Не = 206рЬ и 232Th _ 64Не ^ 208рЬ) ОбЫЧНЫЙ СВИНеЦ С ЭТОМным весом 207,2 оказывался, таким образом, смесью по крайней мере двух свинцов с различными атомными весами, но с одинаковыми химическими свойствами.1

Так как с 1912 г. периодический закон получил новую основу—положительный заряд ядра, — различие атомных весов конечных продуктов распада U и Th уже не служило препятствием для помещения их на одно и то же место в периодической системе. Имеющие одинаковый положительный заряд ядра, но различные массовые числа урановый и ториевый снинцы оказывались, таким образом, изотопами (III §3).

С установлением понятия об изотопах отпали и трудности размещения продуктов радиоактивного распада в периодической системе. Действительно, все члены рядов с положительным зарядом ядра, например 90 (Io, UX,, UY, RdAc, RdTh), должны были, независимо от их атомного веса, располагаться в той же самой клетке, что и Th, все члены рядов с положительным зарядом ядра 88 (АсХ, MsThj, ThX) — быть изотопами Ra и т. д. Такое размещение с

страница 219
< 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 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280

Скачать книгу "Основы общей химии. Том 2" (12.92Mb)


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

 

 

Реклама
матрас детский 1600 х 70
граната спортивная для метания 700 гр купить
изделия из металла на заказ москва
заборы сетка рабица спб

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
(26.04.2017)