химический каталог




Основы общей химии. Том 2

Автор Б.В.Некрасов

ра становятся способными регистрировать поступающие в них нейтроны. Подобным же образом можно сделать чувствительными к нейтронам и фотопленки. Как видно из рис. XVI-40, вероятность поглощения бором нейтрона тем меньше, чем больше его энергия.

10) Так как средние скорости медленных нейтронов имеют порядок 105—10е см/сек, отвечающие им длины волн составляют ангстермы или их десятые доли (III § 4 доп. 10). Поэтому при взаимодействии с плоскостями кристалла направленный поток медленных нейтронов испытывает закономерную диффракцию (в отличие от рентгеновских лучей и электронов обусловленную только атомными ядрами). Это дало возможность разработать нейтронографический метод исследования структур, в принципе сходный с электронографическим (XII § 2 доп. 22). В качестве примера на рис. XVI-41 показана иейтронограмма кристалла NaCI (неподвижно закрепленного).

11) Некоторые особенности нейтронографии весьма ценны и открывают большие

перспективы. Так, сильное рассеивание нейтронов водородом дает возможность непосредственно устанавливать пространственное расположение его ядер (что малодоступно другим методам). Например, с помощью нейтронографии было доказано, что

в ионе HF~ протон занимает центральное положение.

Рис XVI-4!. Неятрояограмма кристалла NaCI.

а в водородных связях льда (рис. IV-22) протоны непрерывно осциллируют по схеме О—Н"-0 ч=? 0---Н—О. Существенно различное в некоторых случаях рассеивание медленных нейтронов близкими по атомным номерам металлами позволяет изучать внутреннее строение их сплавов. Имеется интересное указание на то, что нейтронная бомбардировка резко увеличивает твердость меди.

12) Так как человеческое тело построено главным

образом из легких атомов, при попадании в него нейтроны быстро теряют свою энергию. Вызываемые имн эффекты сходны по характеру

с действием рентгеновских или у-лучей. но концентрируются ие иа тяжелых (костных),

а иа легких тканях организма. Это обстоятельство может послужнть основой медицинского использования нейтронных потоков.

§ 5. Искусственная радиоактивность. При детальном изучении процесса взаимодействия алюминия с а-частицами полония было обнаружено (Кюри и Жолио, 1934 г.), что процесс этот протекает по общей схеме

27А1 + a-v30Si + n + е+

После удаления источника a-лучей испускание нейтронов прекращается сразу. Напротив, испускание позитронов продолжается, причем интенсивность его уменыцается по закону радиоактивного распада (§ 1). Отсюда следовало, что рассматриваемая реакция протекает в две стадии: сперва по схеме

образуется р а д и о акта в и ы й изотоп фосфора («радиофос*

фор»), который затем самопроизвольно распадается по схеме

зор = »Si + е+

Период полураспада ^Р оказался равным 2,5 мин.

Открытие искусственной радиоактивности показало, что, помимо а-распада и 0-распада, может существовать также позитронный распад. Так как испускание позитрона сопровождается уменьшением положительного заряда ядра на единицу, закон смещения требует в ' данном случае перехода продукта распада по периодической системе на одно место влево (без изменения массового числа). По характеру распределения скоростей позитроны аналогичны 0-лучам (рис. XVI-3).

После работы Кюри и Жолио был обнаружен ряд других случаев возникновения искусственной радиоактивности. В настоящее время известно уже около 2000 радиоактивных изотопов, причем они получены для всех химических элементов.'

Радиоактивные изотопы обычно получают путем обстрела атомных ядер положительно заряженными частицами (р, dt а) или нейтронами. Изредка пользуются также очень жесткими улУчами- Один и тот же радиоэлемент часто может быть синтезирован несколькими различными путями. Например, «радиоазот» 13N образуется по следующим схемам:

,0B + a-^,3N + n ,2С +At-*13N + v

,4N + d->13N-f-3H i«N-f-*-*,3N + 2fl

'ас +d-+l*N + n ,4N + Y-*,3N + n

Превращается он по схеме J;,N-*,3C-f-*e+ с периодом полураспада 10 лик.

Для записи путей образования радиоэлементов и других ядерных реакций часто используется сокращенный способ, сущность которого видна из следующих приводимых в сопоставлении с обычными уравнениями примеров:

»Со + п «Со -f у юСо(«. V) ^Со •Li + п = 3Н + a «Li(n, a)*H

Получаемый по первой реакции из обычного S9Co радиокобальт ^Со (0, Y-распад, Т = 5,3 л) находит разнообразное практическое использование. Вторая реакция дает тритий, испытывающий превращение по схеме вН = 3Не + В с периодом полураспада 12,3 л.2-3

Как правило, искусственные радиоэлементы распадаются с отщеплением электрона или позитрона, причем соблюдается следующая закономерность: относительно тяжелые (по сравнению со средним атомным весом данного элемента) радиоактивные изотопы испускают электроны, относительно легкие — позитроны. Довольно часто имеет место также одновременное выделение у-лучей. Типичный для членов естественных радиоактивных рядов о-распад встречается в данном случае скорее как исключение. Другой особенностью большинства искусственных радиоэлементов является однократность распада (т. е. непосредственный переход от радиоактивного начального к нерадиоактивному конечному продукту).

Периоды полураспада подавляющего большинства искусственных «радиоэлементов» сравнительно малы — большей частью порядка секунд, минут, часов или дней. Лишь изредка они превышают год, и только как исключения встречаются радиоизотопы с периодом полураспада свыше тысячи лет. Поэтому в природных смесях изотопов «радиоэлементы» практически отсутствуют.

Искусственное получение «радиоэлементов» ведет обычно к образованию ничтожно малых их количеств» притом распределенных по всей массе исходного материала. В связи с этим очень большую роль при изучении искусственной радиоактивности играют химические методы исследования. Лишь с их помощью удается разрешить две основные в данном случае задачи — установление природы носителей активности и выделение радиоэлемента в обогащенном состоянии.

''Так как химические свойства изотопов практически тождественны (§ 2), каждый «радиоэлемент» ведет себя в химическом отношении одинаково с соответствующим обычным. На этом и основано разрешение обеих поставленных выше задач. Если, например, предварительно подвергнутую обстрелу нейтронами железную пластинку растворить в азотной кислоте, добавить к раствору немного cowin марганца и затем подействовать на него подходящим окислителем (КСЮ3), то осаждается МпС>2, а железо остается в растворе. Отдельное исследование раствора и осадка показывает, что радиоактивность сосредоточена именно в последнем, т. е. что ее носителем является «радиомарганец». Отсюда прежде всего вытекает сама схема ядерного превращения:

56Fe + п -> 56Mn + р

Вместе с тем полученный «радиомарганец» (р\ урзспад, Г = 2,6 ч) оказывается сконцентрированным в осадке МпОг.

С другой стороны, тождественность химических свойств изотопов позволяет получать при помощи «радиоэлементов» прямые и убедительные решения многих важных химических и биологических вопросов. Действительно, частичная замена в том или ином соединении обычного элемента его радиоактивным изотопом не изменяет химических свойств этого соединения, но последнее становится радиоактивным. За всеми последующими превращениями данного соединения (точнее, содержащегося в нем радиоактивного атома) при различных процессах можно поэтому следить с помощью необычайно чувствительных методов установления радиоактивности. Как уже отмечалось выше, радиоактивные изотопы искусственно получены для всех устойчивых элементов. Тем самым радиоактивная индикация становится в принципе универсально применимым методом экспериментального исследования самых разнообразных научных и технических проблем. Многие такие исследования при помощи «меченых атомов» уже были проведены.9-20

Важным для общей химии достижением явилось заполнение пустых мест периодической системы Д. И. Менделеева путем синтеза отсутствующих в земной коре элементов — технеция (Тс), прометия (Рт) и астата (At). Для каждого из них получено по нескольку радиоактивных изотопов. За ато

страница 232
< 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
ремонт холодильников в железнодорожном отзывы
В магазине KNS digital solutions Точки доступа D-Link - поставка по всей России.
винтовые стулья
Nadoba 721119

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
(24.07.2017)