Изотопы Свойства

Особые свойства лазерного излучения — высокая спектральная чистота и пространственная когерентность — позволяют, сильно увеличивая давление света, найти ему разные применения. Это стало возможным благодаря фокусировке лазерного луча в пятно с радиусом, равным одной длине волны. Оказалось, что силы давления, вызываемые сфокусированным лазерным светом, достаточно велики для перемещения маленьких частиц в различных средах. Используя сфокусированный лазерный пучок, удается сообщить как крошечным микроскопическим частицам, так и отдельным атомам и молекулам ускорения, в миллионы раз превосходящие ускорение свободного падения. Подобное увеличение давления света в луче лазера может найти весьма широкие применения в разных областях науки и практики. Так, например, используя такое высокое давление, в принципе возможно производить разделение изотопов, разделение частиц в жидкости, ускорение до больших скоростей электрически нейтральных частиц, проведение анализа атомных пучков и т. д. [c.353]

Неживая материя также существует во многих формах. Сочетания протонов, нейтронов и электронов образуют около ста различных химических элементов и около тысячи известных изотопов. Индивидуальные элементы соединяются в различных соотношениях, образуя, может быть, 10 или больше разных идентифицированных химических соединений, и к этому числу можно добавить огромное количество жидких и твердых растворов и сплавов различного состава, имеющих самые разнообразные физические свойства. [c.20]

Изотопы обладают одинаковыми химическими и в принципе одинаковыми оптическими свойствами. Большинство химических элементов, встречающихся в природе, представляет смесь нескольких изотопов. [c.83]

При температуре 2,19 К жидкий гелий (изотоп Не) имеет так называемую 1-точку (фазовый переход второго рода) ). Ниже этой точки жидкий гелий (в этой фазе его называют Не II) обладает рядом замечательных свойств, из которых наиболее существенным является открытая П. Л. Капицей в 1938 г, сверхтекучесть— свойство протекать по узким капиллярам или щелям, не обнаруживая никакой вязкости. [c.706]

Третья задача исследования трансуранов — идентификация изотопа — решается сопоставлением обнаруженных для него свойств с существующими эмпирическими закономерностями их изменения в зависимости от Z и Л. К числу таких свойств относятся энергия и период а- и р-распадов, период полураспада спонтанного деления и др. (см. 50). Для этой же цели могут служить сведения о процессе накопления изотопов в реакциях типа (47. 1) в зависимости от времени облучения и о выходе данного изотопа в зависимости от энергии бомбардирующей частицы, а также методы непосредственного масс-спектроскопического анализа. [c.415]

Как видно из рис. 32 и 45, обе закономерности распространяются и на трансурановые элементы. Поэтому их можно использовать для предсказания а-распадных свойств для еще не обнаруженных или плохо изученных изотопов трансурановых элементов. [c.425]

Ч. Рейнольдсом с сотрудниками было установлено, что образцы сверхпроводника, изготовленные из различных изотопов одного и того же элемента, обладают различными критическими температурами. В большинстве случаев Тс обратно пропорциональна корню квадратному из массы изотопа. Изотопический эффект свидетельствует о том, что хотя кристаллическая решетка при переходе в сверхпроводящее состояние и не изменяется, она играет существенную роль в изменении свойств электронного газа. Зависимость Тс от массы изотопа показывает, что для явления сверхпроводимости важное значение имеет взаимодействие электронов с колебаниями решетки. Других причин зависимости Тс от числа нейтронов в ядре атома нет. [c.264]

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]

Подавляющее большинство исследуемых естественными науками объектов представляют собой растворы различных веществ. Не являются исключением и так называемые индивидуальные вещества, представляющие, как правило, растворы изотопов. В монографиях н учебных пособиях по общей и химической термодинамике главное внимание уделено изложению основных законов, анализу равновесных свойств и превращений однокомпонентных веществ или же термодинамического аспекта химических равновесий. Последовательному и детальному рассмотрению вопросов, относящихся к термодинамической теории растворов, уделяется значительно меньшее внимание. В курсах физической химии, читаемых в университетах и других высших учебных заведениях, изложение термодинамики растворов носит конспективный характер. В силу указанных причин существует известный разрыв между уровнями преподавания термодинамики растворов и научной литературой по этому вопросу. Квалифицированное владение методами термодинамики растворов, по нашему мнению, является необходимой частью физико-химического и химического образования, основой активного применения их для решения научных и прикладных задач. Следует также иметь в виду, что, несмотря на относительную простоту принципов термодинамики и соответствующего математического аппарата, ее приложение к конкретным задачам требует термодинамической культуры , позволяющей избежать возможных ошибок, которые в истории термодинамики совершались даже выдающимися учеными. Систематическому изложению термодинамической теории растворов неэлектролитов и посвящено данное учебное пособие. [c.4]

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]

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]

Самим физикам изучение ядерных реакций необходимо для получения информации о свойствах новых изотопов, новых частиц, возбужденных состояний ядер и элементарных частиц. Не следует забывать, что в микромире из-за наличия квантовых закономерностей на частицу или ядро нельзя посмотреть . Поэтому основным [c.113]

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]

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]

Естественную смесь изотопов урана можно обогащать изотопом Это обогащение (называемое разделением изотопов) является сложным и дорогим процессом из-за того, что химические свойства обоих изотопов почти одинаковы. Приходится пользоваться небольшими различиями в скоростях химических реакций, диффузии и др., возникающими вследствие различия масс изотопов. Цепную реакцию на практически всегда осуществляют в среде с боль- [c.569]

Энергетический спектр нейтронов деления для изотопа приведен на рис. 9.7. Такого рода спектры сходны для всех делящихся изотопов имеется сильный разброс по энергиям, причем основная масса нейтронов имеет энергии в области 1—3 МэВ. Возникшие при делении нейтроны замедляются, диффундируют на некоторое расстояние и поглощаются либо с делением, либо без него. В зависимости от свойств среды нейтроны успевают до поглощения замедлиться до различных энергий. При наличии хорошего замед- лителя основная масса нейтронов успевает замедлиться до тепловых энергий порядка 0,025 эВ. В этом случае цепная реакция называется медленной, или, что то же самое, тепловой. При отсутствии специального замедлителя нейтроны успевают замедлиться лишь до энергий 0,1—0,4 МэВ, так как все делящиеся изотопы — тяжелые [c.569]

Атомный номер меди 29, атомная масса 63,54, атомный радиус 0,128 ни. Известно 14 изотопов стабильны два 63 и 65. Электронное строение [Аг]3 4з. Электроотрицательность 1,0. Потенциал ионизации 7,73 эВ. Кристаллическая решетка — г. ц. к. с параметром п=0,3615 нм. Плотность 8,94 т/м . /пл=1084°С, кип=2540°С. Механические свойства меди при 20 °С =132 ГПа, 0=42 ГПа, р=0,35, 0 =225 МПа, 0о,2=60 МПа, 6 = 60 %, ф = 75 %. Бескислородная медь высокой чистоты имеет ф = 95% [c.29]

Атомный номер лантана 57, атомная масса 138,91, атомный радиус 0,1877 нм. Существует один стабильный изотоп. Электронное строение [Хе]5й б5 . Электроотрицательность 0,8. Потенциал ионизации 5,577 эВ, Кристаллическая решетка до 310 °С двойная а-п.г. с параметрами а— =0,3774 нм, с= 1,2171 нм, с/а=3,22 при температуре от 310 до 868 С Р-о.ц.к. с параметром а=0,5305 нм и выше 868 °С, у-г.ц.к. с параметром 0=0,426 нм. Плотность 6,146 т/м . /пл=921°С, /кип=3464°С. Упругие свойства =38 ГПа, 0=15 ГПа. [c.77]

Химия. В результате развития ядерной физики были искусственно получены новые заурановые элементы, которые не встречаются в природе. Атомы некоторых радиоактивных изотопов ( меченые атомы ) широко применяются в химии, чтобы выяснить природу сложных химических реакций. Большим и важным разделом современной химии является радиохимия, которая изучает химические и физико-химические свойства радиоактивных элементов, разрабатывает методы выделения и концентрирования радиоактивных изотопов. Эти методы лежат в основе промышленного производства изотопов являющихся ядерным горючим. [c.16]

Радиоактивность, которая наблюдается у изотопов, встречающихся в естественных условиях, получила название естественной радиоактивности, а радиоактивность изотопов, полученных искусственным путем (через соответствующие ядерные реакции), называется искусственной радиоактивностью. Однако эти названия теперь больше отражают лишь способ получения радиоактивного изотопа. Принципиальной разницы между этими видами радиоактивности ие существует, так как свойства изотопа не зависят от способа его образования. Понятие о радиоактивности иногда переносится и на взаимоиревращаемость элементарных частиц — нейтронов, мезонов, гиперонов. [c.200]

Из закона сохранения электрического заряда и закона сохранения массовых чисел вытекает правило смещения, установленное около 1913 г. независимо друг от друга английским физиком, Ф. Содди и немецким физиком К- Фаянсом. Это правило имело большое значение в истории изучения радиоактивности, так как оно сравнительно просто позволяло определить место (и предсказав) свойства) получающегося элемента — изотопа в периодической системе, исходя из положения распадающегося изотопа. [c.208]

При температурах, близких к абсолютному нулю, в свойствах жидкости на первый план выдвигаются квантовые эффекты в таких случаях говорят о квантовых жидкостях. Фактически лишь гелий остается жидким вплоть до абсолютного нуля все другие жидкости затвердевают значительно раньше, чем в них становятся заметными квантовые эффекты. Существуют, однако, два изотопа гелия —" Не и Не, отличающиеся статистикой, которой подчиняются их атомы. Ядро Не не имеет спина, и вместе с ним равен нулю и спин атома в целом эти атомы подчиняются статистике Бозе — Эйнштейна. Атомы же Не обладают (за счет своего ядра) спином /2 и подчиняются статистике Ферми — Дирака. Это различие имеет фундаментальное значение для свойстй образуемых этими веществами квантовых жидкостей в первом случае говорят о квантовой бозе-жидкости, а во втором — о ферми-жидкости. В этой главе будет идти речь только о первой из них. [c.706]

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]

Первая пара изомерных ядер была открыта в 1921 г. Ганом. Он обнаружил радиоактивное вещество UZi, являющееся как изобаром, так и изотопом UX2, но отличающееся от последнего своими радиоактивными свойствами. Оба вещества получаются в результате р-распада одного и того же элемента UXi (goTh ) [c.171]

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]

Вскоре после пуска первых ядерных реакторов были построены реакторы огромной мощности, которые использовались для получения трансуранового элемента плутония, один из изотопов которого (94Pu ) но своим свойствам сходен с [c.386]

Изучение свойств 94Pu подтвердило такое предположение и показало, что этот изотоп плутония имеет очень большое сечение деления тепловыми нейтронами (738 барн) и испускает при делении 3,0 нейтрона. Таким образом, открылась возможность использования 94Pu наряду с в качестве ядерного горю- [c.416]

В мае 1963 г. в печати было опубликовано сообщение о том, что в лаборатории Г. Н. Флерова, входящей в состав Объединенного института ядерных исследований (г. Дубна), синтезирован изотол 102 . Этот изотоп был получен в результате бомбардировки мишени из иояами loNe . Идентификация изотопа 10 22 произведена ло образующемуся при его а-распаде изотопу looFm , свойства которого хорошо изучены. Период полураспада изотопа 102 около 8 сек. [c.424]

Отмеченное свойство характерно для всех трансурановых элементов, изотопы которых могут быть сгруппированы в 5,дЗМэб аналогичные четверки, образующие зам- [c.428]

Другой важный вопрос относится к природе взаимодействий, обусловливающих переход в сверхпроводящее состояние и термодинамические свойства. Изотонический эффект (см. гл. VIII) весьма убедительно доказывает, что сверхпроводимость возникает в результате взаимодействия между электронами и колебаниями решетки теории, основанные на этой идее, были независимо предложены Фрелихом [15] и автором [16]. Теория Фре-лиха, развитая до открытия изотопического эффекта, дает соотношение между критической температурой Г,,р. и массой изотопа [c.680]

Следует отделить свойства гелия как квантовой жидкости от других его апомалпй. Благодаря наличию высокой нулевой энергии гелий не может затвердевать иод давлением насыщенных паров это относится к обоим изотопам гелия. Аномальные же свойства жидкости, сказывающиеся на явлении переноса, присущи в силу квантовой статистики только тяжелому изотопу. [c.786]

Наиболее вероятно существование азеотропизма такого рода в бинарных растворах изотопов и растворах, молекулы которых содержат различные изотопы одного и того же элемента (растворы изотопических молекул), поскольку разница в теплотах испарения компонентов при переходе из жидкости в пар в этих растворах мала, и при соответственном изменении указанных свойств с температурой возможно состояние, когда Poi = o2. [c.76]

Атомный номер алюминия 13, атомная масса 26,9815, атомный радиус 0,143 нм. Известно 9 изотопов с массовыми числами 23—31 стабилен с атомной массой 27. Электронное строение [Ке]3з23р1. Потенциал ионизации 5,984 эВ, Электроотрицательность 1,4. Кристаллическая решетка—г. ц. к. с параметром 0,40496 нм. Плотность 2,698 т/м /пл = 660°С, <кип=2520°С. Упругие свойства =71 ГПа, (7=26,5 ГПа. [c.50]

Атомный номер олова 50, атомная масса 118,69, атомный радиус 0,158 нм. Известно 20 изотопов, стабильных и радиоактивных. Электронное строение [Kr]4rf 5s 5p . Электроотрицательность 1,4. Потенциал ионизации 7,332 эВ. Кристаллическая решетка при температуре ниже 13 °С серое а-олово с кубической решеткой типа алмаза с параметром 0=0,65043 нм, выше 13 °С белое -олово с тетрагональной решеткой с параметрами а = 0,58312 нм, с=0,31814 нм, с/о=0,546. Переход - в а-олово сопровождается увеличением объема и образованием кристалликов серого цвета (оловянная чума). Скорость превращения при ОХ 0,2 мм/сут и максимальная при —33 X. Контакт с серым оловом ускоряет превращение. Чистое белое олово без соприкосновения с серым может сохранить свою структуру до температуры —272 X. При длительном вылеживании при 20 X серое олово превращается в белое повышение температуры ускоряет процесс плавление способствует мгновенному переходу серого олова в белое. Плотность белого олова 7,295, серого 5,846 т/м . /пл = 232Х, /квп=2270Х. Температурный коэффициент линейного расширения при ОХ =21-10 К . Упругие свойства олова =55 ГПа, 0=17 ГПа. [c.56]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...