Изотопы водорода

Например, самый легкий изотоп водорода, ядром которого является один протон, обозначается символом 1Н. Тяжелый изотоп водорода — дейтерий, ядро которого содерн<ит один протон и один нейтрон, обозначается символом ill. [c.318]

При осуществлении термоядерной реакции синтеза ядра гелия из ядер изотопов водорода — дейтерия и трития — по схеме [c.343]

G. Какое ядро образуется в результате электронного бета-распада изотопа водорода iH [c.346]

Дальнейшие опыты Резерфорда с а-частицами привели (1919 г.) к открытию расщепления атомного ядра азота, сопровождающегося вылетом положительно заряженной частицы с зарядом +е и массой, равной массе ядра атома легкого изотопа водорода (в 1836 раз большей массы электрона). Кроме азота опыт был сделан и на других веществах. В результате было установлено, что ядра этих веществ при бомбардировке пх быстрыми а-части цами испускают ядра водорода. Тем самым было доказано, что в составе всех ядер содержатся простейшие водородные ядра — протоны ( протон — простейший, первичный). [c.96]

Изотопический сдвиг спектральных линий. Аналогичное положение со сдвигом линий должно наблюдаться у изотопов атома водорода. Изотопами называются элементы, заряд ядра которых одинаков, а массы различны. Иначе говоря, ядра изотопов содержат одинаковое число протонов, но разное число нейтронов. Так как химические свойства элементов определяются строением внешней части электронной оболочки атома, то химические свойства изотопов весьма близки друг к другу, поскольку их электронные оболочки почти идентичны. Важнейшими из изотопов водорода являются дейтерий и тритий. Ядро атома дейтерия, называемое дейтроном, состоит из протона и нейтрона. Ядро атома трития, называемое тритоном, состоит из протона и двух нейтронов. [c.90]

Водородоподобные ионы н изотопы водорода. Водородоподобными ионами (в порядке возрастания Z) являются Не-" (Z = 2), Li+ (Z=3), Ве" " (Z = 4) и т.д. Из формул (30.46) и (30.24а) следует, что радиус первой боровской орбиты (и соответственно других орбит) в атомах Не, Li, Be в Z раз меньше, чем в атоме водорода, а ионизационный потенциал в Z раз больше, если пренебречь небольшой поправкой па изменение приведенной массы. [c.195]

Изотопы водорода lH , i№, сильно различаются по массам, а их атомы заметно (по сравнению с изотопами других элементов) различаются по физическим и даже химическим свойствам. Поэтому тяжелым изотопам водорода оказалось даже полезным приписать отдельные названия. Изотоп (содержание которого в естественной смеси составляет 0,015%) называется элементом дейтерием и обозначается через D (употребляется также термин тяжелый водород ). Ядро дейтерия называется дейтроном и обозначается через d. Например, если молекула воды, в состав которой входит обычный ( легкий ) водород, обозначается через НгО, то молекула тяжелой воды , в состав которой входят изотопы j№, обозначается через DjO. Тяжелая вода имеет плотность 1,108 г/см , замерзает при 3,82 °С и кипит при 101,42 С, т. е. довольно заметно отличается от обычной воды. [c.35]

В заключение рассмотрим воздействие космического излучения на атмосферу. В процессе генерации и поглощения ядерно-актив-ной компоненты в верхних слоях атмосферы происходят различные ядерные реакции. Благодаря этим реакциям в атмосфере, во-первых, поддерживается некоторое равновесное содержание радиоактивных изотопов,таких, как Н , С , Ве , S , i . В частности, только за счет космического излучения в земной воде концентрация тяжелого изотопа водорода — трития — поддерживается на уровне 10 %. Во-вторых, происходит накопление стабильных изотопов. Для примера укажем, что за время существования Земли 4-10 лет) космическое излучение увеличило распространенность изотопа лития Li на 0,03%, т. е. на величину, вполне измеримую современными масс-спектроскопическими методами. [c.646]

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]

В качестве другого примера можно указать, что повышение точности измерений плотности воды привело в 1982 г. к открытию тяжелого изотопа водорода - дейтерия, ничтожное содержание которого в обычной воде немного увеличивает ее плотность. [c.9]

Тяжелый изотоп водорода подмешан к легкому водороду Н в естественной смеси в отношении примерно 1 5000. Поэтому при наблюдении спектра естественного водорода линии чрезвычайно слабы и могут быть обнаружены лишь при очень больших экспозициях. Для наблюдения линий пользуются смесью, искусственно обогащенной тяжелым изотопом каким-либо способом, например, путем электролиза воды. Сдвиг линий дейтерия обнаружен также на ультрафиолетовых и инфракрасных линиях (серии Лаймана и Пашена В настоящее время известен еще третий, радиоактивный [c.26]

Зная постоянные Ридберга для изотопов водорода Rh и Rd, можно определить массу электрона. Действительно, из соотношения (2) имеем [c.26]

Наряду с возбуждением при соударениях с атомами легкого изотопа водорода в последние годы проводились опыты по возбуждению атомами тяжелого изотопа водорода — дейтерия (рис. 248). [c.455]

Так как для протона (/) = 5,585, то отсюда сверхтонкое расщепление нормального уровня легкого изотопа водорода (Н ) равняется [c.543]

Рис. 318, Изотопическое смещение уровней и смещение линий для трех изотопов водорода.

Носителями ядерной энергии деления являются тяжелые элементы, поддающиеся делению в одноступенчатом режиме — уран-235, плутоний-239 и в двухступенчатом — уран-238, торий-232. Последние делятся быстрыми нейтронами с получением новых ядерных топлив — плутония-239 и урана-233. Самопроизвольно делятся радиоактивные изотопы Со-60, Sr-90, s-137, Се-144 и др. Синтезу поддаются самые легкие элементы, например изотопы водорода — тритий и дейтерий. [c.42]

Термоядерные ПЭ. Работы, ведущиеся в ряде стран с целью получить управляемую реакцию синтеза легких ядер — изотопов водорода, свидетельствуют, что эта задача может быть в ближайшие годы решена. Поэтому уже сейчас ведется подготовка к приему и переработке этой энергии в электрическую и механическую. [c.149]

Введение в исследовательскую практику последнего времени крупных экспериментальных установок сделало возможным развертывание работ по овладению новым источником энергии — термоядерными реакциями синтеза изотопов водорода (дейтерия, трития) и других легких элементов, эффективно протекающими при сверхвысоких температурах. Составив одну из крупнейших проблем современной ядерной физики, они впервые были искусственно воспроизведены в водородных бомбах как неуправляемые взрывные реакции, протекающие в миллионные доли секунды. Между тем для промышленного использования этого энергетического источника, по существу неисчерпаемого, так как практически неисчерпаемы запасы природных легких элементов (например, в морской воде), необходимо осуществление управляемых термоядерных реакций. На решении задач, связанных с овладением такими реакциями,— нагреве взаимодействующих веществ плазмы по крайней мере до [c.157]

Наиболее широ ко встречающимся в природе элементом является водород. Несмотря на то, что в свободном состоянии в атмосфере Земли водорода очень мало, огромное его количество содержится на ее поверхности в различных устойчивых соединениях, в частности в воде. Существуют и изотопы водорода — Н, Н, Н. Ядро первого из них представляет собой протон. Дейтерий устойчив и встречается в природе в количестве примерно 0,015 % количества изотопа Н. Третий изотоп, называемый тритием, неустойчив и имеет период полураспада 12,26 лет. Его легко получить в. ходе различных ядерных реакций. Эти изотопы могут воспроизводить такие ядерные реакции, при которых суммарная масса конечных продуктов реакции получается меньше, чем суммарная масса веществ, вступивших в реакцию. Разница в массах, как и в случае реакции деления, составляет кинетическую энергию продуктов реакции. Наибольший интерес представляют следующие реакции [c.41]

В термоядерных реакторах вместо дорогостоящих урана и плутония в качестве топлива используются тяжелые изотопы водорода — дейтерий и тритий. Дейтерий сравнительно дешевым способом может быть получен из воды. Тритий получается искусственным путем. [c.319]

То, что ядерный синтез представляет собой более мощный источник энергии, чем ядерное деление, объясняет, почему при одинаковом весе зарядов водородная бомба по своему действию гораздо разрушительнее атомной. Правда, процессы ядерного синтеза, происходящие в водородной бомбе и предложенные для использования в будущих термоядерных реакторах, начинаются не с ядер водорода (протонов), а с ядер дейтерия или даже трития. Некоторые из этих реакций синтеза, начинающихся с дейтерия или трития, даны в табл. 6. Две из них уже упоминались среди реакций, происходящих в Солнце, однако последнее, как мы знаем, само производит (синтезирует) свой дейтерий из водорода. Почему же в качестве термоядерного топлива мы предпочитаем использовать редкие изотопы водорода — дейтерий или тритий, а не имеющиеся в изобилии протоны (ядра водорода-1) [c.95]

Ядерные реакции синтеза с участием тяжелых изотопов водорода, приведенные в табл. 6, протекают быстрее (при тех же температурах и плотности), чем синтез с участием двух протонов Кроме того, каждая из этих [c.99]

Для определения второго продукта ядерной реакции необходимо использовать тот факт, что при осуществлении ядерных реакций число барионов остается неизменным. Отсюда следует, что сумма протонов в частицах, вступающих л реакцию, должна быть равна сумме протонов в частицах — продуктах реакции, а общее число нуклонов в левой части уравнения равно общему числу нуклонов в правой его части. Число протонов в частицах, вступивших данную ядериую реакцию, равно 3. В ядре гелия Шо только два протона, следовательно, во втором продукте ядерной реакции содержится один протон. Таким образом, второй продукт ядерной реакции является одним из изотопов водорода. Найдем массовое число этого изотопа. Общее число нуклонов в ядрах, представленных в левой части уравнения, равно 7. В ядре гелия Не четыре нуклона, следовательно, на долю второго продукта ядерной реакции приходится три нуклона. Таким образом, BTopoii продукт ядерной реакции является изотопом водорода — тритием /Н. [c.344]

При нагревании смеси до температур в миллионы градусов изотопы водорода, другие элементы и их соединения превращаются в плазму. Плазмой называется вещество, в сильно ионизированном состоянии представляющее собой электронноядерный газ. Электронная и ядерная компоненты плазмы имеют максвелловское распределение по скоростям, соответствующее своим значениям температуры. [c.327]

На рисунке 107 изображена одна из возможных конструкций термоядерной (водородной) бомбы с прочной металлической оболочкой, термоядерным горючим и атомным запалом (детонатором). В качестве ядер-ного горючего используются изотопы водорода iD —дейтерий, Д —тритий, а также литий sLi . Запал, зажигающий термоядерную реакцию, представляет обычную атомную бомбу, изготовленную из делящихся материалов Запал располагается в середине бомбы и окружается термоядерным горючим. [c.328]

Наиболее точная оцевка может быть получена сравнением Ец и (Т е)макс ДЛЯ легких радиоактивных ядер. Последние наиболее точные оценки, сделанные для р-радиоактивного изотопа водорода iH , дали для верхней границы массы покоя нейтрино величину [c.148]

Дейтрон — ядро тяжелого изотопа водорода — дейтерия содержит один гг]>отон п один нейтрон. Обозначается Ы, d и реже D. Масса дейтрона /п = 2,013553214(24) а. е. м. (по состоянию на 1986 г.), спин — 1. [c.223]

В изотопах водорода (дейтерий и тритий) протон замещен соответственно на дейтрон, состоящий из протона и нейтрона, и тритон, состоящий из протона и двух нейтронов. Поэтому у дейтерия и трития Z = 1, как и у атома водорода, а различие в энергетических уровнях обусловливается лишь неодинаковостью приведенных масс. Поскольку массы дейтрона и тритона больше массы протона примерно в два и три раза соответственно, относительная разность приведенных масс для протона, дейтрона и тритона имеет порядок 10 . Это означает, что радиусы орбит и ионизационные потенциалы для дейтерия и трития практически совпадают с соответствующими величи- [c.195]

Водородоподобными атомами и системами называются структуры, состоящие из двух точечных масс, между которыми действуют злектрические силы притяжения. К ним относятся водородоподобные ионы и изотопы водорода, позитроний и мюоний, мюонные атомы, адронные атомы. [c.197]

В работах [5—7] было экспериментально и теоретически исследовано весьма интересное явление — упорядочение легкого изотопа водорода Н и дейтерия П па октаэдрических и тетраэдрических междоузлиях три-гидрида церия, в основном обусловленное разницей энергий нулевых колебаний этих атомов. Атомы церия в этом соединении образуют ГЦК решетку, в которой (см. табл. 7) на атом металла приходится одно октаэдрическое и два тетраэдрических междоузлия. Приготовлялось соединение стехиометрического состава СеПаН, в котором практически были заняты все окта- и тетрамеждо- [c.153]

Процессы упорядочения изотопов водорода на октаэдрических и тетраэдрических междоузлиях возможны и в некоторых других соединениях, например, в тригид-риде лантана смешанного изотопического состава [5]. [c.156]

Аналогичный сдвиг линий наблюдается у изотопа водорода с атомным весом 2 по отношению к линиям обычного водорода. В табл. 5, во втором и третьем столбцах, приведены длины волн 4-х первых линий бальмеровской серии обычного водорода (Н ) и его тяжелого изотопа (дейтерия D ) ) в двух последних столбцах даны разности между ними, вычисленные на основании соотношения (2) и измеренные В. И. Черняевым с помощью большой дифракционной решетки. [c.26]

Долгое время оставался спорным вопрос о том, соответствует ли расстояние между наблюдаемыми составляющими теоретическому или оно несколько отлично от него. Ответ удалось получить лишь после того, как стало возможным применение тяжелого изотопа водорода (дейтерия, D ), линии которого приблизительно в 1,4 раза з же линий обычного водорода Весьма тщательные измерения, произведенные Виллиамсом с помощью эталона Фабри и Перо и источника света, охлаждаемого жидким воздухом, окончательно установили на- [c.129]

Этим методом были определены сверхтонкие расщепления нормальных уровней водорода, дейтерия, трития и -ряда других элементов [i27-i29j веденные в табл. 118. Методы оптической спектроскопии позволяют найти эти расщепления либо со значительно меньшей точностью, либо вообще исключают возможность их измерения (например, для изотопов водорода). [c.574]

Нагреть газ, состоящий из изотопов водорода, до температуры в несколько сот миллионов градусов —это только полдела. Надо этот газ — он имеет совершенно особые свойства, и поэтому его называют не газом, а плазмой— и удержать при такой температуре, не дать ему охладиться. А плазма охлаждается удивительно легко [c.179]

Каковы же потенциальные запасы природного дейтерия, о которых только что было сказано как о практически неистощимых Мировой океан содержит более 10 т воды, 7э весовая часть которой приходится на атомы водорода. Из этого водорода примерно Vsooo часть является тяжелым изотопом водорода, то есть в Мировом океане находится около 2-10 т дейтерия. В табл. 6 указано, что в результате ядерного синтеза с участием двух ядер дейтерия выделяется энергия, равная примерно [c.101]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...