ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Химические изменения, индуцируемые процессами изомерного перехода Нефедов, Е, Н, Синотова, А. С. Кривохатскт Основные свойства и методы получения ядерных изомеров из "Радиохимия и химия ядерных процессов" Значительная часть атомов отдачи, возникающих в результате реакции (7,л), ионизирована и при замедлении теряет свой заряд (частично или полностью). Обладая высокой энергией, такие атомы могут взаимодействовать с атомами и молекулами окружающей среды, ионизируя или разрушая их или же образуя с ними различные неустойчивые соединения, которые могут вступать в дальнейшие реакции. Достигнув тепловых скоростей, атомы отдачи стабилизируются либо в химической форме, тождественной исходной (так называемое истинное удержание), либо в химической форме, отличной от нее. Если препарат облучался в твердом состоянии, то при его растворении формы стабилизации и промежуточные нестойкие соединения будут взаимодействовать с растворителем, образуя новые вещества. В этом случае мы имеем дело с конечными формами стабилизации и уже по ним должны делать заключения о возможных промежуточных формах и реакциях горячих атомов. [c.289] Чтобы установить влияние температурной обработки облученные препараты карбоната натрия подвергали нагреванию в течение 10 мин. при постоянной температуре, после чего определяли распределение С между различными химическими формами. Влияние температурной обработки показано на рис. 3-7, из которого видно, что уменьшение выхода какого-либо соединения соответствует увеличению выхода С Юг. [c.290] Изменение дозы и времени облучения, а также pH растворов, в которых производилось растворение ЮО 200 300 -400 500 облученных препаратов, не влияет Температура,°С на распределение С между образующимися химическими соединениями. [c.290] Подобные механизмы могут иметь место и в случае образования других соединений. [c.291] Сравнение данных о химических эффектах, сопутствующих реакциям (т, п) и (/1,7), могло бы, ввиду различия энергии ядер отдачи в этих двух случаях, дать важные сведения по химии горячих атомов различной энергии, но такое сравнение возможно лишь для небольшого числа систем. [c.291] Отделение радиоактивной меди от исходного соединения проводилось двумя методами. [c.291] Это подтверждается тем, что удержание мало зависит от типа реакции, т. е. от энергии ядер отдачи. Как видно из приведенных данных, удержание может быть даже больше в случае реакции (т,л), чем в случае реакции (л,7). Возможно, что в некоторых случаях это увеличение удержания происходит за счет обмена (например, между ионами С и СЮ3) вследствие местных повышений температуры, возникающих при взаимодействии горячего атома с окружающими ионами кристаллической решетки (в случае, если облучению подвергаются вещества в твердом состоянии). Не исключен также обмен через столкновения. [c.292] Все ядра отдачи являются горячими частицами, но энергия их различна. Поведение очень горячих атомов (например, продуктов фотоядерных реакций) должно иметь специфические черты по сравнению с поведением, скажем, ядер отдачи, возникающих при реакции (я, 1). Однако, ввиду скудости экспериментального материала, пока трудно сделать какие-либо определенные заключения по этому вопросу. [c.292] В отличие от химических изменений, индуцируемых другими ядерными процессами, при изомерных переходах явления радиоактивной отдачи первостепенной роли не играют. Химические изменения, наблюдаемые при распаде изомерных ядер, связаны в основном со специфическими эффектами, сопутствующими изомерным переходам (многократная ионизация атомов вследствие внутренней конверсии и процесса Оже). [c.294] Содди [1] еще в 1917 г. высказал предположение о возможности существования особого типа ядер, имеющих одинаковые заряды и одинаковые массовые числа, но отличающихся по своим радиоактивным свойствам. Такие ядра получили название изотопов высшего порядка, или изотопов второго рода. [c.294] В 1921 г. О. Хан [2] обнаружил существование радиоактивного ядра и2 (91Ра2 ), которое оказалось одновременно изотопом и изобаром радиоактивного ядра иХг, известного ранее. При этом иХг и 112 отличались по своим радиоактивным свойствам (Т1/2и2 = 6,7 часа Г1/2их,= 1.14 мин.). Таким образом, по терминологии Ф. Содди 02 и СХг оказались изотопами высшего порядка, получившими впоследствии название ядерных изомеров. Долгое время пара 112—иХг являлась единственным примером ядерной изомерии. [c.294] Изомерия искусственно полученных ядер была установлена впервые И. В. Курчатовым с сотрудниками [3] на примере брома, что послужило толчком для поисков ядерных изомеров других элементов. [c.294] Распространенность изомерных пар среди четно-нечетных ядер неодинакова. Среди ядер, у которых нечетное число протонов или нейтронов находится в интервалах 1—31 и 53—61,. изомерных пар вообще не наблюдается. [c.295] Изомерные пары встречаются в подавляющем большинстве случаев среди ядер, в состав которых входит нечетное число протонов или нейтронов в интервале от 39 до 49 или от 63 до 81. [c.295] Представление о распространенности изомерных пар среди четно-нечетных ядер дает табл. 1-8. [c.295] Электромагнитная теория излучения дает возможность рассчитать с известными допущениями время, в течение которого осуществляется переход, сопровождаемый эмиссией -квантов. Это время составляет —10 сек. Между тем, в действительности существуют ядра, для которых время жизни в возбужденном состоянии измеряется значительно большими величинами — минутами, часами, днями, годами. Иначе говоря, время жизни в метастабильном состоянии может оказаться примерно в 10 ° раз больше, нежели вычисленное по электромагнитной теории излучения. Следовательно, должны действовать весьма жесткие условия отбора, препятствующие радиационным переходам. [c.296] Другое правило отбора может быть получено на основании рассмотрения четности собственных функций ядра. Правило отбора показывает в этом случае, что электрическое дипольное излучение возникает только при переходе системы из одного состояния в другое, отличающееся от первого по четности. Магнитное дипольное излучение, наоборот, происходит только в том случае, если переход системы осуществляется между состояниями с одинаковой четностью. [c.296] Требование изменения четности является дополнительным правилом отбора. [c.296] Теоретические расчеты вероятности испускания - -кванта представляют собой весьма грубые приближения, так как они проведены лишь для ядра, лишенного электронной оболочки. Для ядра реального атома необходимо учитывать дополнительную вероятность перехода из возбужденного состояния в основное, обусловленную тем влиянием, которое оказывает на ядро электронная оболочка атома. Благодаря возмущению ядро может перейти из возбужденного состояния в основное не путем испускания -кванта, а путем передачи энергии возбуждения электрону оболочки. Непосредственная передача энергии возбуждения ядра электронам называется внутренней конверсией. [c.297] Вернуться к основной статье