химический каталог




Основы общей химии. Том 2

Автор Б.В.Некрасов

мный вес подобных неизвестных в устойчивом состоянии элементов условно принимается массовое число наиболее долговечного или лучше изученного изотопа (для отличия от обычного атомного веса заключаемое в квадратные скобки).21,22

Громадное значение имел синтез т р а и с-у р а и о в, т. е. элементов с атомными номерами 92 и выше. При взаимодействии 238U с медленными нейтронами образуется 239U, дальнейший распад которого ведет к возникновению двух первых членов транс-уранового ряда—нептуния (Np) и плутония (Pu) по схеме:

238т т +л 239т 1 Р ^ 239Х. ^ 239rj,.

92 U -> 92 U Т^з^ » NP 7=^Г 9« РИ

Образующийся подобным образом ^Ри характеризуется а-превраще-нием (с переходом в 235U) и периодом полураспада 24 400 лет.

Следующие транс-урановые элементы — америций (95Ат), кюрий (эеСт), беркелий ^Вк), калифорний (sjeCf), эйнштейний (eeEs), фермий

OooFm), менделевий GoiMd), нобелий G02N0), лоуренсий (юзЬг), кур-чатовий (ю*Ки) и элемент № 105 — были синтезированы путем обстрела очень быстрыми а-частицами или еще более тяжелыми ядрами соответствующих атомов с меньшими атомными номерами. Все они сильно радиоактивны и получены лишь в ничтожных количествах.23-27 Как видно из изложенного выше, изучение ядерных превращений урана и следующих за ним элементов имеет большое принципиальное значение не только само по себе, но и для периодического закона в целом. Еще важнее то обстоятельство, что в результате подобных исследований оказалось возможным получить первое решение вопроса о практическом использовании внутриатомной энергии.

Дополнения

1) Простейшим «радиоэлементом» является нейтрон, способный к самопроизвольному разложению по схеме: п = р -f- В + v -f 0,78 мэв с периодом полураспада 12 минут. Так как время это сравнительно велико, возникающий при тех или иных условиях нейтрон обычно захватывается каким-либо ядром еще до своего распада.

2) Типичные примеры ядерных превращений, ведущих к образованию «радиоэлементов», сопоставлены ниже. Параллельно с основным уравнением дается сокращенная форма его записи и период полураспада конечного радиоизотопа.

32S + a —? 34C1 + d 32S(ct, d)34Cl *C1 —>? 34S + e+ + у 32 м

»SI + o —>? siP + p 29Si(a, p)32P 32 p —* 32S + 6 14,3 ди

s*Fe -f a —> 57Ni + n 54Fe(a, n)S7Ni 57Nj —*? 57 Co + e+ 1,6 дн

»S + d wP + a 3iS{d, a)30P. 30p —*? 3«Si + e* 2,5 м

s4Si + d —> "Si+p 30Si(d, p)3,Si 3,Si —> sip + e 2,6 ч

«Са + d —>- 43Sc + n 42Ca(d, /J),3SC 43Sc ? 43Ca + e+ -f Y 3,9 ч

I4N + p —*? "C + a ,4N(p, a)"C "C —>- "B + e* 20,4 м

7*Zn + p — 70Ga-f n 70Zn(p, n)70Ga 70Ga —*? roQe + В + v 21 м

50Cr + p —*• 5,Мп + у 50Cr(p, Y)5IMn 51Mn —> 5,Cr + e+ 45 м

S5Mn -f n —>? 62V + a S5Mn(«. a)s2V *- "Сг + В + Y 3,8 м

89Y + /z —* 89Sr + Р 89Y(n, p)89Sr 89Sr -—> 89Y + B 53 дн

l97Au -f n —>? 198 Au + у l97Au(n, Y),9SAU 198 Au »- ,98Hg + B + Y 2.7 дн

mg + у —? "Na + p 25Mg(v, p)24Na 24Na —? 24Mg + в + у 15,0 ч

.9F + v —? l8F + n I9F(Y, n)l8F lsp —* xtO + e+ 1.8 ч

В процессе бомбардировки исходного материала теми илн иными частицами радиоактивность постепенно нарастает, достигая через некоторое время (порядка трех периодов полураспада) своего практического максимума. Дальнейшая бомбардировка является уже бесцельной, так как не ведет к заметному увеличению выхода радиоэлемента. При наличии ампулы с радиево-бернллневым источником нейтронов многие радиоэлементы могут быть получены в условиях любой лаборатории. По получению радиоактивных изотопов имеются обзорная статья * и специальная монография **.

3) Следует особо отметить возможность образования и кратковременного существования радиоактивных изотопов гелия с массовыми числами 5, 6, 7 и 8. Наиболее изученный из них 8Не удалось получить по двум схемам: 12С -f р'-*> 8Не + 5р и wMg4- a-^He-f^Mg. Распадается он (с Т = 0,18 сек) следующим образом: 8Не-*-— в + v + 8Li В + v + *Ве «Не + 4Не.

4) Интересна нейтронная радиоактивность, впервые обнаруженная при изучении радиоазота 17N (Г = 4,1 сек). Ядро последнего, испуская 8-частицу, переходит

•Мурин А. Н., Нефедов В. Д.. Ютландов И. А.. Успехи химии, 1955, № 5, 527. "Левин В. И. Получение радиоактивных изотопов. М,, Атомнздат, 1972. 256 с, в возбужденное ядро {170}, которое тотчас же стабилизуется путем выбрасывания нейтрона: l7N -* р -f- {170}-»" IS0 + п. При наличии в искусственно получаемых атомных ядрах значительного недостатка нейтронов (по сравнению с областью устойчивости — рис. XVI-19) возможна, по-видимому, и протонная радиоактивность.

б) Помимо рассмотренных выше путей превращения радиоэлементов, для некоторых из них довольно характерен переход ядра в устойчивое состояние путем захвата электрона из собственной электронной оболочки. Подобное превращение иосит название электронного захвата (ЭЗ). В результате е-захвата атомный номер элемента понижается иа единицу. Например, 37Аг (Т = 35 дн) переходит в ^Cl, **V (7* = 0,9 л) — в и т. д. Наряду с рентгеновским излучением, обусловленным перестройкой электронной оболочки, е-захват часто сопровождается ядерным у-нзлуче-ннем.

Чаще всего захватывается электрон К-оболочки. Однако это не обязательно. Например, у 202Т1 (Т = 12 дн) захват электрона из L-оболочкн происходит почти столь же часто (отношение L/K составляет 0,9 ±0,3), а для ^РЬ (Г = 3-107 л) /.-захват даже характернее.

6) Так как вероятность е-захвата зависит от электронной плотности вблизи ядра, у легких атомов на нее может заметно влиять характер окружения. Было показано, что скорость превращения 7Ве (Г = 54 дн) несколько изменяется по ряду: Be (металл) > ВеО > BeF2.

7) Особо следует отметить образующуюся по реакции l96Hg (rt, у) ,97Hg «радно-ртуть» l97Hg, превращение которой посредством е-захвата в l97Au протекает с двумя различными периодами полураспада — 24 и 65 часов. Этим наглядно демонстрируется наличие у ,97Hg довольно распространенной среди «радиоэлементов» ядерной изомерии. Рассматриваемая реакция интересна и с другой точки зрения — как принципиальное осуществление мечты алхимиков о получении золота из ртути.

8) Вследствие существования ядерной изомерии е-захват часто является лишь одним из возможных ^способов стабилизации ядра. Примером может служить *К (§ 3 доп. 2). Протекавшим уже после образования земной коры процессом по схеме *°K-f-+ e->wAr и обусловлено, по-видимому, резкое преобладание в атмосфере *Аг сравнительно с другими его изотопами и остальными инертными газами. Радиоактивное происхождение основной массы атмосферного аргона подтверждается, в частности, результатами исследования калийных минералов: оказалось, что I кг природного КО содержат 0,5 см3 *Аг, свободного от примеси других изотопов.

9) Например, при помощи «радиосеры» ^S, характеризующейся сравнительно медленным В-распадом (Г = 88 дн), удалось непосредственно доказать неравноценность обоих атомов серы в тиосульфат-ионе, отсутствие полной экранироваиности серы в сульфит-ионе, наличие такой экранироваиности в сульфат-ноне и т. д. Подобным же образом было непосредственно доказано наличие обмена ионными аддендами в комплексах платины. Интересно, что в ионах типа [PtX*]" параллельно с увеличением устойчивости внутренней сферы по ряду С1~—Вг"—I"—CN~ скорость обмена не уменьшается, а возрастает.

При работах по методу радиоактивной индикации с галоидами обычно пользуются изотопами ieF, ^Cl (в, Т = 3-105 л) и характеризующимися р\ у-распадом "Cl (7* = 37 м), юВг (7* = 35,3 ч) и )3Ч (Г = 8 дн). Установлено, например, что в водных растворах обмен между свободными галоидами и соответствующими галоидными ионами идет практически моментально. Нн те ни другие ие вступают при обычных условиях в обмен с галоидными^ алкнламн в водных растворах, но такой обмен имеет место в других растворителях (спирт, ацетон). Обмен бромом с АШгл идет быстро в случае бромистых алкилов и лишь медленно, если бром присоединен к бензольному кольцу. Почти во всех случаях изотопного обмена атомами процессы этн протекают как мономолекулярные реакции.

С помощью ИС было установлено, что между СО и С02 обмен углеродом нейдет даже при 200

страница 233
< 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
купить букет из подсолнухов в москве
Фирма Ренессанс лестница с поворотом на 90 градусов - оперативно, надежно и доступно!
кресло 9908
Интернет-магазин КНС Нева предлагает ноутбук купить до 15000 - 10 лет надежной работы в Санкт-Петербурге.

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
(10.12.2016)