химический каталог




ЯДЕРНАЯ ХИМИЯ

Автор Химическая энциклопедия г.р. Н.С.Зефиров

ЯДЕРНАЯ ХИМИЯ, устанавливает взаимосвязь между физических-химический и ядерными свойствами вещества. Иногда ЯДЕРНАЯ ХИМИЯ х. неправильно отождествляют с радиохимией.
Можно выделить следующей основные направления Я. х.: исследование ядерных реакций и химический последствий ядерных превращений; химия "новых атомов"; эффект Мёссбауэра; поиск новых элементов и радионуклидов, новых видов радиоактивного распада. Для решения этих задач в ЯДЕРНАЯ ХИМИЯ х. используют радиохимический методы, ионизационные и, в последнее время, масс-спектрометрические, а также применяют толстослойные фотоэмульсии (см. Эмульсий).
Важнейшая задача ЯДЕРНАЯ ХИМИЯ х- выделение и идентификация радиохимический методами продуктов ядерных реакций. Особую роль эти методы играют при исследовании ядерных реакций, в которых образуется сложная смесь нуклидов различные элементов. Для их выделения применяют радиохимический варианты методов осаждения, экстракции, ионообменной хроматографии, электролиза и дистилляции (см. Изотопов разделение). Идентифицируют нуклиды по характеру излучения, измерением энергии и периода полураспада (см. Активационный анализ)или методом масс-спектрометрии. Для этой цели используют многоканальные испектрометры, различные типы счетчиков. Изучение механизма ядерных превращений позволило понять процессы, протекающие в космосе, происхождение и распространение химический элементов, объяснить аномалии в изотопном составе различные природных объектов, получить радиоактивные изотопы почти всех химический элементов и синтезировать новые элементы периодической системы, в том числе актиноиды и трансактиноиды. Для определения периода полураспада короткоживущих нуклидов (Т1/2 < 1 мин) используют спец. технику измерения времени жизни нуклида от момента его образования до распада непосредственно на детекторе.
К числу проблем ЯДЕРНАЯ ХИМИЯ х. относится исследование химии горячих атомов, возникающих при различные ядерных превращениях. Горячие атомы в результате радиоактивного распада имеют избыточную (по сравнению с обычными атомами среды) кинетическая энергию, формально соответствующую температурам 104-107 К и превышающую энергию активации многих химический реакций. При столкновениях с атомами и молекулами среды горячие атомы способны стабилизироваться в соединениях, отличных от исходных (эффект Сциларда - Чалмерса; 1934). Этот эффект и используют в ЯДЕРНАЯ ХИМИЯ х. для исследования механизма реакций горячих атомов со средой, синтеза меченых соединений, разделения изотопов и др.
Мегодами ЯДЕРНАЯ ХИМИЯ х. с использованием "новых атомов", и прежде всего позитрония (Ps) и мюония (Мu), изучают превращения атомов в различные химический системах (см. Мезонная химия). Атомы Ps и Мu водородоподобны, но крайне неустойчивы. Составляющие Ps электрон и позитрон аннигилируют за время 10-7-10-9 с, с испусканием двух или трехквантов. Ядро мюония --мюон распадается за 10-6 с на позитрон и два нейтрона.
Время жизни и механизм гибели Ps, а также остаточная поляризация-мюона в момент его распада сильно зависят от состава и химический свойств вещества и существенно различаются в металлах, сплавах, полупроводниках и диэлектриках. Ps и Мu применяют для изучения распределения электронной плотности, структурных особенностей молекул, механизма и кинетики быстрых и сверхбыстрых физических-химический процессов, фазовых переходов, диффузии в газах и конденсир. средах.
Для исследования строения электронных оболочек атомов и молекул используют резонансное испускание и поглощение квантов атомными ядрами в твердых телах без потери части энергии на отдачу ядра (см. Мёссбауэровская спектроскопия). Измеряя интенсивность прошедшего через поглотительизлучения в зависимости от скорости перемещения источника излучения (или поглощения), получают мёссбауэровский спектр, характеристиками которого являются положение линий, их число, относит. интенсивность, форма и площадь. Зависимость вероятности эффекта Мёссбауэра от температуры и давления используют для установления координац. чисел, наблюдения фазовых переходов, определения дефектов в кристаллич. решетках, возникающих вследствие радиац. повреждений, легирования, механические воздействий. По величинам площадей спектральных линий определяют концентрации исследуемых атомов в образце при фиксированной температуре в аналит. химии и при фазовом анализе веществ в геохимии. По величине химический сдвига резонансных линий в спектрах устанавливают степень окисления элемента в данном соединение, конфигурацию валентных электронных оболочек, степень ковалентности химических связей.
Создание мёссбауэровской спектроскопии - одно из важнейших достижений ЯДЕРНАЯ ХИМИЯ х., поскольку открывает широкие методич. возможности для структурной и радиационной химии, химический кинетики, химии поверхностных явлений, геохимии и аналит. химии.
Методы ЯДЕРНАЯ ХИМИЯ х. с успехом использовались для открытия новых видов распада ядер легких и тяжелых элементов -двухпротонной радиоактивности и распада с испусканием нуклонных кластеров (ядер 14С и 24Ne).
Зарождение ЯДЕРНАЯ ХИМИЯ х. связано с открытием радиоактивности урана (А. Беккерель, 1896), Th и продуктов его распада -новых, радиоактивных элементов Ро и Ra (М. Склодовская-Кюри и П. Кюри, 1898). Дальнейшее развитие Я. х. было определено открытием искусств. ядерного превращения (Э. Резерфорд, 1919), изомерии атомных ядер естеств. радионуклидов (О. Ган, 1921) и изомерии искусств. атомных ядер (И. В. Курчатов и др., 1935), деления ядер U под действием нейтронов (О. Ган, Ф. Штрасман, 1938), спонтанного деления U (Г. Н. Флёров и К. А. Петржак, 1940). Создание ядерных реакторов (Э. Ферми, 1942) и ускорителей частиц (Дж. Кокрофт и Э. Уолтон, 1932) открыло возможность изучения процессов, происходящих при взаимодействии частиц высокой энергии со сложными ядрами, позволило синтезировать искусств. радионуклиды и новые элементы.

Литература: Ядерная химия, под ред. В. И. Гольданского, А. К. Лаврухиной, М., 1965; Фридлендер Г., Кеннеди Дж., Миллер Дж., Ядерная химия и радиохимия, пер. с англ., М., 1967; Чоппин Г., Ридберг ЯДЕРНАЯ ХИМИЯ, Ядерная химия. Основы теории и применения, пер. с англ., М., 1984.

Б. Ф. Мясоедов.

Химическая энциклопедия. Том 5 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
компакт eko 25, е011, слив 3/6, сидение дюропласт с микролифтом
часы гесс фото
Кликни на компьютерную фирму KNS, получи скидку по промокоду "Галактика" - купить антенну в Москве и с доставкой по регионам.
Держатель для зубной щетки TOMMY 5825543 прозрачный зеленый

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
(06.12.2016)