Изотопы связь

Промышленное применение радиоактивных изотопов связано с внедрением новых достижений, которые еще не получили повсеместного распространения, а подчас и признания. Экономический анализ здесь не может базироваться на ранее накопленном богатом фактическом материале. Он должен зачастую предшествовать широкому практическому применению тех или иных научно-технических решений, заранее выясняя степень возможной их эффективности. Для этого в ряде случаев экономические исследования могут потребовать выполнения специальных опытов и экспериментов. [c.5]

Ввиду того, что работа с применением изотопов связана с большими вредностями, для защиты от которых и борьбы с ними приходится сооружать отдельные боксы, применять особые строительные материалы и предусматривать специальные санитарно-технические условия, следует считать целесообразным создание районной междуведомственной изотопной лаборатории. [c.189]

Применение двух последних изотопов связано с трудностями, вообще присущими активационному методу кроме того, изотоп С является наиболее долгоживущим и характеризуется мягким излучением. Поэтому более эффективным оказалось применение однако в схему метода электронномикроскопической авторадиографии пришлось внести некоторые изменения. Чувствительность ядерных эмульсий к электронам с энергией 1,6 X X 10 дж (0,1 Мэе) существенно снижается и, если эмульсия нанесена монослоем, для получения приемлемой плотности проявленных зерен необходимо значительно увеличить экспозицию сравнительно с образцами той же активности, содержащими Ni или №. Увеличение экспозиции приводит к росту вуали, ослаблению полезного изображения из-за регрессии и т. д. Поэтому для работ с необходимо применять более толстые эмульсионные слои толщиной в 3—4 эмульсионных кристалла, что несколько снижает разрешение (оставляя его на уровне микрон). [c.481]

Метод меченых атомов. Многие радиоактивные изотопы нашли широкое применение в физике, химии, в биологии, в сельском хозяйстве, металлургии в связи с внедрением метода меченых атомов. Атомы радиоактивных изотопов все время посылают излучение (а-, Р -, [V - и 7 -лучи), и поэтому они легко обнаруживаются даже в ничтожных долях по их радиоактивному действию. Часто атомы данного элемента метят , используя радиоактивные изотопы данного элемента, и по их радиоактивному действию обнаруживают местонахождение атомов. При помош,и радиоактивных изотопов можно сравнительно легко проследить за движением пищи и солей в животных и растительных организмах, наблюдать и изучать процессы возобновления веществ, входящих в живые ткани, исследовать процессы миграции атомов веществ, входящих в сплавы, и т. д. [c.16]

ЛИНИЙ (так называемая сверхтонкая структура спектральных линий) обусловлена влиянием момента ядра атома на его электронную оболочку. Наличие ядерного момента (спина) связано е четностью или нечетностью атомного веса. Однако природные атомы почти всегда представляют собой смесь изотопов, в связи с чем большинство спектральных линий является совокупностью тесно расположенных компонент. [c.144]

В 1934 г. большая группа итальянских физиков во главе с Ферми начала серию опытов по изучению искусственной (3-активности, возникающей в результате облучения различных элементов нейтронами. Появление р-активности, очевидно, связано с тем, что при присоединении к ядру (А, Z) нейтрона возникает возбужденное промежуточное ядро (Л + 1, Z) с энергией возбуждения W = гп + Т я с избыточным (по сравнению с соотношением в стабильном изотопе) нейтроном. [c.290]

В связи с этим возникла мысль о создании управляемого цепного процесса на базе изотопа без предварительного выделения его из естественной смеси изотопов. [c.383]

Жидкий Не . Имеется еще одна область исследований, оказавшая глубочайшее влияние на проблему гелия, причем значение полученных I этой области результатов нисколько не уступает значению любых отмеченных выше исследований. Мы имеем в виду изучение свойств легкого изотопа гелия с атомным весом 3. В противоположность Не, подчиняющемуся статистике Бозе—Эйнштейна, Не имеет нечетное число нуклонов и подчиняется поэтому статистике Ферми—Дирака. В связи с предположением Ф. Лондона о том, что .-явление происходит из-за конденсации импульсов жидкости Бозе — Эйнштейна, эта разница в статистиках придает особое значение экспериментам с жидким Не . [c.811]

Высокое содержание в составе КЛ ядер Li, Be, В, элементов с зарядом ядра 21<2<25 и других редких в природе элементов и их изотопов (рис. 43.5, 43.6) объясняется тем, что они вторичны — возникают при фрагментации более тяжелых ядер, взаимодействующих с атомными ядрами межзвездного газа. Доля вторичных ядер уменьшается с энергией (рис. 43.7), что связано с соответствующим уменьшением времени удержания КЛ в Галактике. Определенный с учетом поправки на фрагментацию состав первичных ядер КЛ в источниках приведен в табл. 43.1. [c.1174]

Масс-спектрографические методы дают возможность измерять массы изотопов с относительной точностью 10" —lO", что соответствует определению энер ГИЙ связи ядер с точностью до десятых и даже сотых долей процента. [c.39]

Для экспериментального определения спинов атомных ядер был предложен целый ряд методов. Более ранние из них связаны с изучением сверхтонкой структуры оптических спектров, более современные основаны на изучении поведения ядер в магнитном поле с помощью радиоспектроскопической техники. Все эти методы базируются на связи спина с магнитным моментом и будут изложены в следующем параграфе. Спины короткоживущих изотопов и ядер в возбужденных состояниях определяются методами ядерной спектроскопии (см., например, гл. VI, 6, п. 5), а также из ядерных реакций (см., например, гл. IV, 10) на основе закона сохранения момента количества движения, справедливого не только в классической, но и в квантовой теории. [c.45]

В этом и следующем пунктах мы рассмотрим примеры резонансных ядерных реакций. Начнем с резонансных реакций, в которых составным ядром является нестабильное ядро изотопа бериллия iBe . Некоторые низшие уровни ядра iBe приведены на рис. 4.10 с указанием их энергий, спинов и четностей. Длинной горизонтальной линией отмечена энергия связи системы р -f gLi . Ряд уровней ниже этой черты не указан. [c.138]

Первоначальным толчком к идее изотопической инвариантности послужило сравнение поведения протонов и нейтронов в ядре и в ядерных столкновениях. Протон и нейтрон имеют почти одинаковые массы и одинаковые спины. Но протон существенно отличается от нейтрона тем, что он электрически заряжен. Поэтому с точки зрения атомной физики, в которой электрические силы — главные, различие между протоном и нейтроном колоссальное. Добавление лишнего протона к ядру увеличивает атомный номер на единицу, т. е. фундаментальным образом изменяет химические свойства соответствующего атома. Добавление же нового нейтрона превращает атом в другой изотоп того же элемента, обладающий практически теми же химическими свойствами. Посмотрим теперь, сколь сильно различаются протон и нейтрон в ядерной физике. В ядрах, по крайней мере в легких, электрические силы не являются главными, уступая первенство короткодействующим, но гораздо более интенсивным ядерным силам. И вот оказывается, что по отношению к ядерным силам протон и нейтрон ведут себя совершенно одинаково. Сейчас считается твердо установленным, что если бы достаточно могучий волшебник сумел выключить электромагнитные взаимодействия, то лишенный электрического заряда протон точно сравнялся бы с нейтроном по массе и вообще стал бы совершенно тождествен нейтрону по своим свойствам. Эта одинаковость ядерных взаимодействий для протонов и нейтронов ярко проявляется в так называемых зеркальных легких ядрах, получающихся друг из друга заменой протонов на нейтроны и наоборот. Вот, например, как выглядят низшие уровни зеркальных ядер (6р -f 7п), (7р + 6п). Из рис. 5.9 видно, что схемы уровней ядер и удивительно схожи. Те же спины и четности, почти те же расстояния между уровнями. Только энергия связи у ядра N на [c.189]

Наконец, остановимся на роли для 3-распада шестого слагаемого Z (М — Мр) в полуэмпирической формуле (6.52). Именно этим слагаемым дефект массы отличается от энергии связи. Это слагаемое несколько увеличивает равновесное число протонов в ядре. При изменении Z на единицу это слагаемое меняется всего лишь на 1,3 МэБ при любых Л, так что его роль невелика. И действительно, оно существенно только для самых легких ядер, в частности, для объяснения -активности свободного нейтрона и стабильности изотопа гелия аНе . [c.235]

Получение трансурановых элементов является сложной технической задачей. Основная трудность связана с конкуренцией реакций образования трансуранов и реакции деления, тем более сильной, чем тяжелее изотоп. Первые трансурановые элементы Np и Pu были получены в реакторах с помощью реакций (п, у) на уране с последующими р -распадами [c.258]

Действие ядерных излучений на вещество в общих чертах состоит из следующих процессов. Во-первых, налетающие частицы, сталкиваясь с электронами, выбивают их, производя в веществе ионизацию (иногда возбуждение) атомов. Во-вторых, налетающие частицы достаточно высоких энергий при неупругом ядерном столкновении с ядрами могут частично разрушать ядра, например, выбивая из них протоны и нейтроны, ведет к появлению в веществе новых изотопов, в том числе новых элементов. Эти новые изотопы часто оказываются радиоактивными. В результате в веществе возникает наведенная активность. В-третьих, при выбивании электронов во многих веществах, особенно органических, могут разрушаться или, наоборот, возникать различные химические связи, что приводит к изменению химической структуры вещества. В-четвертых, при упругих столкновениях налетающих частиц с ядрами атомы вещества выбиваются из своих положений в кристаллической решетке в другие узлы или в междоузлия. В результате в решетке образуются разного рода дефекты, влияющие на различные физические свойства кристаллов. [c.456]

Существенную роль для понимания процесса деления играет пятое слагаемое в формуле для энергии связи ядер, учитывающее эффект спаривания одинаковых нуклонов в ядре. Для уяснения роли этого слагаемого рассмотрим деление нейтронами изотопов урана 02 (0,7% в естественной смеси) и (99,3% в естественной смеси). Деление происходит соответственно через составные ядра ezU и возбуждение которых и следует рассматривать. [c.540]

Большие возможности открываются в связи с освоением термоядерной энергии и созданием принципиально новых установок термоядерных реакторов, обеспечивающих управляемый термоядерный синтез. Остановимся на основах термоядерного синтеза и условиях его осуществления. В химических реакциях, как известно, участвуют только внешние оболочки атомов и молекул, тогда как ядра остаются неизменными. Так, реакция сгорания дейтерия (тяжелый изотоп водорода) в кислороде, сопровождаемая выделением теплоты Q, имеет вид [c.280]

Источником теплоты является топливо, используемое в настоящее время во все возрастающих количествах. При горении органического топлива протекают химические реакции соединения горючих элементов топлива (углерода С, водорода Н и серы S) с окислителем — главным образом кислородом воздуха. Реакции горения протекают с выделением тепла при образовании более стойких соединений — СО2, SO2 и Н2О. Эти реакции связаны с изменением электронных оболочек атомов и не касаются ядер, так как при химических реакциях ядра реагирующих атомов остаются нетронутыми и целиком переходят в молекулы новых соединений. В 1954 г., после пуска в СССР первой в мире промышленной атомной электростанции мощностью 5 Мет, наступил век промышленного использования ядерного топлива, т. е. тепла, выделяющегося при реакциях распада атомных ядер некоторых изотопов тяжелых элементов и Ри . Вследствие ограниченности ресурсов топлива в Европейской части СССР, а также в районах, удаленных от месторождений органического топлива, в СССР строят мощные атомные электрические станции, и тем не менее основным источником тепла остается органическое топливо, о котором ниже приведены краткие сведения. В качестве топлива используют различные сложные органические соединения в твердом, жидком и газообразном состоянии. В табл. 16-1 приведена общепринятая классификация топлива по его происхождению и агрегатному состоянию. [c.206]

Дефектоскопия электронами. Ввиду низкой энергии р-частиц радиоактивных изотопов диапазон толщин контролируемых деталей, например алюминиевых, ограничивается несколькими миллиметрами. Применению Р-частиц препятствует широкий спектр энергий, испускаемый радиоактивным препаратом. В связи с этим кривая поглощения аналогична кривой поглощения для квантов рентгеновского и 7-излучений. В случае поглощения моноэнергетических электронов характер кривой поглощения меняется на заднем фронте появляется крутой участок. Поэтому отношение изменения интенсивности излучения к изменению толщины превышает аналогичное отношение для рентгеновского или 7-излучений. Это определяет высокую чувствительность радиографии (до 0,2%) при контроле однородных материалов с использованием быстрых электронов и позволяет контролировать различные объекты, толщина которых соизмерима со средним массовым пробегом электронов в веществе. [c.345]

Следует обратить внимание на два аспекта расчетов, проведенных для реактора Колдер-Холл . Во-первых, влияние равновесных концентраций ксенона-135 и самария-149 на температурные коэ( ициенты реактивности определено лишь для начала кампании реактора. Основное влияние этих изотопов связано с уменьшением коэффициента теплового использования. Их воздействие на температурный коэффициент реактивности демонстрируется на рис. 10.22 [76]. [c.465]

Геология, геофизика. Решение вопроса об истории Земли тесно связано с иссследованиями естественной радиоактивности. Для определения абсолютного возраста Земли и разных ее слоев широко используются радиоактивные методы. Известно, что атомные ядра ряда радиоактивных элементов (уран, торий, актиний), испытывая а- и Р-превращения, в конечном итоге превращаются в атомные ядра устойчивых элементов (изотопов свинца 8j.Pb , и гелий). Можно показать вычислениями , [c.15]

Под действием медленных нейтронов реакции этого типа не осуществляются по той причине, что для вылета протона из ядра ему нужно сообщить избыточную энергию, равную сумме его энергии связи и энергии по преодолению потенциального барьера. Для легких ядер имеются исключения из этого правила — реакция 7N (п, р) с сечением 1,75 барн и реакция (п, р) с сечением 33 барн. В результате реакци получаются ядра с избыточным числом протонов, которые испытывают Р-радирактив-ность. Для период полураспада Т 5568 лет, для ядер период полураспада 7 = 87,1 дня. Эти изотопы имеют большое применение в химии, биологии, археологии как индикаторы ( 3). [c.283]

При образовании ядра (из U - ) захваченный нейтрон является четным и его энергия связи составляет 6,8 Мэе. Энергия связи присоединяюш,егося нейтрона при образовании ядра (из и ), как нечетного нейтрона, составляет льшь 5,7 Мэе. Это обстоятельство и отражает правило Бора—Уилера, утверждаюш,ее, что реакция деления ядер (п, /) у изотопов с нечетным числом нейтронов — осуш,ествляется на тепловых нейтронах, в то время как у изотопов с четным числом нейтронов — [c.303]

При этом аналитическая обработка позволила Т1Ж5<си помимо значения показателя П определить положение центра тяжести концентрационных кривых и площадь под ними. Положение центра, тяжести концентрационной кривой характеризует перемещение основной массы атомов на среднюю глубину, а площадь под кривой оценивает сушу перемещаемых радиоактивных атомов. Из представленных данных можно заключить, что картина распределение изотопа в зоне объемного взаимодействия при КСС и УСВ идентична. В результате проведенных исследований установлено, что при контактной стыковой сварке сощто-тивлением могут при определенных условиях (импульсный нагрев в сочетании с скоростями деформации превышающими 0,1 м/с) развиваться процессы аномального массопереноса существенно влияющего на формирование соединений. В частности образование металлических связей наблюдалось при величинах деформации, которые на порядок ниже чем при канонических режимах сварки сопротивлением. Количественные показатели массопереноса в данном случае весьма близки к аналогичным показателям при ударной сварке в вакууме. [c.160]

Заряд атомного ядра Z определяется количеством протонов в ядре (и, следовательно, количеством электронов в атомных оболочках), которое совпадает с порядковым номером элемента в таблице Менделеева. Заряд определяет химические свойства всех изотопов данного элемента. Наиболее точно заряд ядер был измерен в 1913 г. Мозли, который нащел простую связь между частотой характеристического рентгеновского излучения V и зарядом Z [c.25]

Другие за кономерности в изменении свойств атомяых ядер в зависимости от числа содержащихся в них нуклонов были обнаружены при детальном рассмотрении энергии связи, спина, магнитного и электрического квадрупольного моментов ядер, распространенности изотопов в природе, особенностей а- и 3-распа-дов и других характеристик. При этом оказалось что перечисленные свойства изменяются таким образом, что из всей совокупности атомных ядер должны быть выделены ядра, содержащие 2, 8, 20, 50, 82 или 126 (магические числа) нейтронов или протонов . Опыт показывает, что ядра с такими количествами нейтронов или протонов магические ядра) особенно устойчивы. Наибольшей устойчивостью обладают так называемые дважды магические ядра, т. е. ядра, которые содержат магическое число протонов и магическое число нейтронов (например, Ше, 0 , [c.184]

Таким образом, при переходе от изотопа 921J23S к изотопу 92lJ2 барьер деления Wf уменьшается, а энергия связи нейтрона Ёп возрастает и может превзойти барьер деления. Расчет и опыт показывают, что барьер деления для 92U равен 6,0 Мэе, а для 92U233 — 7 Мэе. Соответственно энергия присоединения нейтрона к ядру 92U 5 равна 6,5 Мэе, т. е. превышает барьер деления, а к ядру 920 примерно 6 Мэе, т. е. меньше барьера деления. [c.372]

Изотопы калифорния отличаются сравнительно невысокими периодами полураспада относительно спонтанного деления. Так, имеет (Ti/J n = 66 лет, а (Г vj n = бб дней. Нетрудно видеть, что такие малые периоды полураспада соответствуют очень большому числу актов спонтанного деления в единицу времени и высокой плотности испускаемых при этом нейтронов деления. В связи с этим изотоп калифорния (который может быть получен в значительных количествах) используется для изучения физики деления и в качестве источника нейтронов 1 г этого изотопа испускает 3 10 нейтр1сек. [c.420]

Хотя гадолиний имеет несколько нечетных изотопов, однако сверхтонкое расщепление, по-видимому, очень мало [188] Пренебрегая обменной связью, Хебб и Перселл получили для магнитного взаимодействия выражение [гм. (32.11)] [c.498]

Для электронов, проникающих внутрь ядра, увеличение потенциальной энергии в области г<Н, соответствующее уменьще-нию сил притяжения, приводит к ослаблению связи электрона с ядром. В результате энергетический уровень электрона смещается вверх. Таким образом, уровни изотопа с большим радиусом ядра будут располагаться выше. Согласно капельной модели ядра его радиус увеличивается с ростом массового числа А по закону [c.72]

Уравнение (13.7) легко получается для смеси, состоящей из идеальных газов. Однако оно применимо, с достаточной степенью приближения, и для реальных смесей. В случае химически реагирующих газов это объясняется тем, что вклад в фб ), обусловленный химическими связями и равный ф°, значительно больще вклада, связанного с вандерваальсовским или ионным взаимодействием, и поэтому последний можно принимать таким же, как и для идеальных газов. В случае нейтральных растворов формула (13.7) определяет химический потенциал растворителя, если раствор является разбавленным. Для растворов веществ, состоящих из сходных молекул, (в частности, для смесей изотопов) формула (13.7) удовлетворяется с высокой Ътепенью точности. К растворенному веществу формула (13.7) неприменима. Химический потенциал растворенного вещества в случае нейтрального разбавленного раствора [c.484]

С /С-захватом связана известная аномалия в атомной периодической системе Д. И. Менделеева. Атомный вес естественной смеси изотопов аргона больше атомного веса естественной смеси изотопов следующего за аргоном калия. Это произошло потому, что сравнительно тяжелый изотоп калия igK из-за своей нечетно-нечетности (см. п. 3) является нестабильным. Поэтому большая часть этих изотопов либо путем К-захвата превратилась в аргон ieAr , либо за счет 3-распада превратилась в кальций аоСа . [c.248]

Последовательность распадов в каждом из радиоактивных рядов приведена в табл. 6.3. Радиоактивные ряды сыграли исключительно важную роль на начальном этапе развития ядерной физики, когда все методы изучения ядра были связаны с естественной радиоактивностью изотопов, входящих в первые три ряда. В те годы каждый изотоп получал свое персональное имя. Например, изотоп назывался актиноураном (A U), изотоп — радиото- [c.254]

Для общей ориентировки в вопросе о том, какие ядерные реакции являются экзотермическими, можно воспользоваться кривой удельной энергии связи (см. рис. 2.5). Из этой кривой видно, что в среднем удельная энергия связи с ростом массового числа А сначала растет, а затем при А 50—60 достигает максимума (называемого железным , так как значению А = 56 соответствуют ядра изотопов железа), после чего снова убывает. Ядерная реакция экзотермична, когда конечные ядра связаны сильнее начальных. Поэтому можно утверждать, что, как правило, экзотермическими для легких (например, А л 10) ядер будут реакции синтеза более крупных ядер, а для тяжелых — реакции расщепления ядра на достаточно крупные осколки. Наиболее сильно кривая удельной энергии связи наклонена на краях. Поэтому наиболее выгодными энергетически будут реакции синтеза для самых легких ядер, а реакции расщепления — для са мых тяжелых. Кроме того, из-за резкого пика в энергии связи а-частицы сильно экзотермическими являются некоторые реакции наилегчайших ядер с образованием а-частиц в конечном состоянии. [c.561]

Однако это выражение применимо с достаточной степенью приближения и для реальных смесей. В случае химически реагирующих газов это очевидно, так как вклад в ф< ), обусловленный химическими связями и равный ф(/>, значительно больше вклада, связанного с ван-дер-вааль-совым, или ионным взаимодействием (поэтому последний можно принимать таким же, как и для идеальных газов). В случае нейтральных растворов уравнение (7.1) определяет химический потенциал растворителя, если раствор сильно разбавлен. Для растворов веществ, состоящих из сходных молекул (в частности для смеси изотопов), уравнение (7.1) удовлетворяется с высокой степенью точности. [c.469]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...