Уран, ряды радиоактивного распад

Часто первый продукт распада радиоактивного нуклида не является стабильным, а распадается далее. За немногими исключениями, так ведут себя почти все естественные радиоактивные вещества, входящие в три основных семейства (ряда) радиоактивных элементов (ряд уран — радия, ряд тория и ряд актиния). В этих радиоактивных семействах имеется один наиболее долгоживущий материнский элемент, распадающийся на дочерние и внучатные короткоживущие радиоактивные элементы. В общем случае превращения можно представить в виде схемы [c.154]

Ряд урана — актиния, показанный на рис. 20.7, представляет собой аналогичный ряд радиоактивного распада, начинающегося с содержащегося в природном уране в количестве 0,71%. Этот ряд превращений, включающий процессы испускания семи альфа-частиц и четырех бета-частиц, приводит к образованию устойчивого изотопа ° РЬ. [c.610]

Изотопы урана и тория являются родоначальниками трех рядов (семейств), содержащих более 30 радиоактивных элементов. В старых, не подвергавшихся действию тех или иных химических реагентов минералах и рудах имеет место радиоактивное равновесие между родоначальниками семейств — ураном и торием — и продуктами их распада. [c.308]

Новые изотопы, получающиеся при радиоактивном распаде, часто сами радиоактивны, и позже они также распадаются. Уран и торий являются родоначальниками трех естественных рядов радиоактивного распада, которые начинаются с и-238, и-235 и ТН-232. Каждый ряд завершается образованием стабильного изотопа свинца. Ряд распада урана-238 вкльэчает стадии, показанные на рис. У.13. [c.325]

Между остальными членами радиоактивного ряда устанавливается состояние равновесия. Возьмем в качестве примера уран и продукт его распада радий. [c.65]

Радиоактивные ряды. Все элементы, находящиеся в периодической системе после висмута, радиоактивны. Среди последних существуют только три ядра, а именно торий-232 (Г./, = 1,4-101 лет), уран-235 (Г. = 7-10 лет) и уран-238 (Г./ = 4,5-10 лет), продолжительность жизни которых достаточно высока, чтобы они могли сохраниться на Земле в течение прошедших 4,5—5 млрд. лет ее существования. Наличие в недрах Земли других элементов, стоящих в периодической системе после висмута, объясняется их постоянным образованием за счет естественного радиоактивного распада и [c.40]

Поскольку эти три долгоживущих изотопа распадаются, они поддерживают в равновесии с собой различные дочерние продукты в таких количествах, которые зависят от относительной устойчивости или периодов полураспада этих продуктов. Так, например, радий-226 является одним из продуктов распада урана-238. Периоды полураспада этих изотопов составляют, соответственно, 1600 лет и 4,5 млрд. лет, а поэтому оба указанных изотопа находятся в соотношении одна часть радия к трем миллионам частей урана, или /з г радия на 1 т урана. В этом отношении можно провести грубую аналогию с большим водоемом (уран), из которого вытекает с постоянной скоростью вода, поступающая в бочку, имеющую небольшое отверстие. Количество воды в бочке (радий) зависит при равновесии от скорости поступления воды (скорости распада урана) и размера отверстия в бочке (скорости распада радия). Два элемента с особенно короткими периодами полураспада— элементы 85 (астатин) и 87 (франций) —почти полностью теряются в рядах радиоактивного распада элемент 87 находится в уране лишь в очень низкой концентрации, составляющей несколько частей на миллиард миллиардов частей урана. Что касается элемента 85, то ои встречается в природе еще в меньших количествах. Такие элементы нельзя даже выделить в макроскопических количествах, и определять их можно только благодаря присущим им свойствам радиоактивности. [c.144]

В одном из семейств первичным элементом является уран-238 (1Л). В результате 14 радиоактивных превращений (восемь из которых связаны с испусканием д-частиц и шесть с эмиссией р-частиц) получается стабильный конечный продукт — КаО (свинец с массовым числом 206). Этот ряд радиоактивных элементов называется семейством урана (он включает радий и продукты его распада поэтому его нно гда также называют семейством радия). [c.34]

Радиометрическая датировка может быть в ряде случаев проведена и по другим радиоактивным изотопам. Изучение продуктов радиоактивного распада является в настоящее время самым достоверным способом определения абсолютного возраста горных пород и минералов. Свинец, встречающийся в природе, может иметь разное происхождение. Конечным продуктом распада 11 является РЬ . Цепочка распада 11 приводит к стабильному изотопу РЬ ТЬ образует изотоп свинца РЬ . Очевидно, что с течением времени содержание урана или тория в данной породе уменьшается и соответственно возрастает содержание свинца. Определяя величины соотношений и РЬ , и РЬ или ТЬ РЬ , можно оценить возраст породы, содержащей уран. [c.73]

Но этим пе исчерпывается значение урана в истории геохимических процессов. В результате радиоактивного распада урана образуются дочерние продукты — протактиний, актиний, радий, радон, свинец и др. В заметных количествах возникает гелий из а-частиц урана и дочерних продуктов его распада. Далее, при делении ядер и получаются осколочные элементы середины периодической системы Д. И. Менделеева. Наконец, возможен захват медленных нейтронов изотопом с последующими Р превращениями, в результате которых образуются изотопы нептуния и плутония. Таким образом, благодаря особым ядерным свойствам уран при своем радиоактивном распаде дает начало целому ряду элементов периодической системы. [c.51]

Таким образом мы познакомились с рядом радиоактивных элементов, родоначальником которых является элемент уран, а конечным продуктом их радиоактивного распада — свинец. [c.246]

Для определения эманирующей способности веществ можно измерять активность осадка, образующегося при распаде эманации и ее дочерних продуктов [3]. В случае ряда уран — радий цепочка радиоактивных превращений следует схеме [c.761]

Все актиноиды являются радиоактивными элементами. В природе встречаются уран и торий, и это обусловлено периодами полураспада изотопов и достаточно длинными для сохранения этих элементов с момента их возникновения. Эти изотопы образуются при радиоактивном распаде в соответствующих рядах и встречаются в урановых и ториевых минералах. Периоды полураспада даже самых стабильных трансурановых элементов столь коротки, что любые их количества, образовавшиеся в момент воз- [c.536]

В первые годы после обнаружения радиоактивных свойств урана, а затем и тория, вслед за открытием полония, радия и радона при исследовании свойств дочерних радиоактивных веществ были открыты новые элементы — актиний и протактиний, а также ряд других элементов . Последние по своим химическим свойствам не отличались от названных выше семи элементов, но обладали существенно отличными основными характеристиками радиоактивного распада, а именно — периодами полураспада, видом и энергией испускаемых при распаде частиц. Полоний, радон, радий, актиний и протактиний легко разместились в периодической системе — существование этих элементов было предсказано еще самим Менделеевым. Но ряд других элементов , открытых при изучении продуктов радиоактивного распада, оставался как бы без места в системе Менделеева. Это обстоятельство нашло свое отражение и в названиях, которые давались новым элементам . Иногда их называли по основному элементу, из соединений которого они были получены. Так появились, например, названия иХ1 (уран-икс-один), иХг (уран-икс-два), иУ (уран-игрек, открытый [c.15]

В настоящее время известны четыре ряда радиоактивных элементов, родоначальниками которых являются уран, торий, актиний и нептуний. Конечный продукт превращений в радиоактивных рядах представляет собой устойчивый элемент в радиоактивном ряду нептуний — висмут, а в остальных трех — свинец. Свинец не пропускает продукты радиоактивного распада. Если свинцовую коробочку с радиоактивным веществом поместить в сильное магнитное поле и к отверстию коробочки поднести фотографическую пластинку, завернутую в черную бумагу, то при проявлении на пластинке обнаруживаются три пятна, что убеждает нас в неоднородности радиоактивного луча. В магнитном поле радиоактивный луч распадается на три вида лучей (частиц) альфа (а), бета (р) и гамма (-у) лучи. [c.184]

Но это не исчерпывало ещё всех возможностей искусственного получения новых элементов. Граница периодической системы в области лёгких ядер задана водородом, ибо не может быть элемента с зарядом ядра меньше единицы. Но в области тяжёлых ядер эта граница отнюдь не задана ураном. В самом деле, отсутствие в природе более тяжёлых, чем уран, элементов говорит только о том, что периоды полураспада таких элементов значительно меньше возраста Земли. Поэтому среди трёх древ естественного радиоактивного распада, включающих изотопы с массовыми числами А = 4п, 4л- -2 и 4 4-3, сохранились лишь ветви, начинающиеся долгопериодными изотопами ТЬ , и 2 и Все короткопериодные ветви, образно выражаясь, высохли и отвалились в незапамятные времена. Кроме того, полностью высохло и погибло четвёртое древо радиоактивного распада, включающее изотопы с массовыми числами Л = 4га + 1, если когда-либо и были на Земле изотопы этого ряда. [c.109]

Первым было открытие радиоактивности. Суть его состояла в признании, что по крайней мере некоторые наиболее тяжёлые элементы — уран, торий и вновь открытые радий, полоний, актиний, нитон — подвергаются самопроизвольному распаду и превраш аются в другие элементы. Те в свою очередь превраш аются в дрз гие, пока в результате всех превращений не образуется устойчивый элемент —свинец, которым и завершается весь ряд радиоактивных превращений. [c.22]

Радионуклид 11 и продукты распада его ряда вносят существенный вклад в радиационный фон окружающей среды. Особенно велика роль в радиационном воздействии на человека радиоактивных продуктов распада члена уранового ряда (3,8235 сут.). Поскольку уран содержится во всех природных строительных материалах, в почве и грунте, то газ радон, находящийся с ним в вековом равновесии, в результате диффузии из этих сред попадает в атмосферный воздух и в помещения. Продукты распада радона в основном через легкие попадают в организм человека. Поглощенная доза от этих продуктов составляет около 50 % от дозы, получаемой человеком от всех природных источников облучения на Земле. [c.286]

Для отделения плутония от урана и продуктов его распада существует ряд различных приемов. Эти методы можно разделить на осаждение, жидкостную экстракцию (разд. 9.9) и ионообменные процессы (разд. 9.8) фактически это те же методы, которые используют для разделения искусственных радиоактивных изотопов (разд. 5.8). Все они основаны на том, что плутоний, как уран и нептуний, может иметь несколько степеней окисления и что химические свойства данного элемента в одной степени окисления сильно отличаются от химических свойств этого же элемента в другой степени окисления. Отличия между элементами в разных степенях окисления, использованные I процессах осаждения и жидкостной экстракции для выделения плутония, приведены в табл. 5.12. [c.175]

Легко понять, что поскольку в радиоактивных рядах распада урана, актиния и тория массовые числа у соседних членов ряда либо отличаются на 4 (при а-распаде), либо одинаковы (при р-распаде), то один и тот же изотоп не может быть членом сразу двух или более рядов распада. В ряду тория встречаются изотопы с массовыми числами, равными А = 4п от п = 52 (свинец с А = 208) до /г = 58 (торий с А = 232). В ряду урана изотопы имеют Л = 4/г2 от п = 51 (свинец с Л = 206) до п = 59 (уран с Л = 238), а в ряду актиния — Л = 4п + 3 от п = 51 (свинец с Л = 207) до п = 58 (уран с Л = 235). Ряд распада с массовыми числами Л = 4и + 1 в природе не был обнаружен. [c.19]

Обычно принято считать, что до отвердевания земной коры составляюпще ее элементы образовывали смесь. В процессе отвердевания, происходившего за неизмеримо более короткий период по сравнению с возрастом Земли, наблюдалась локализация отдельных элементов, однако принято, что в процессе отвердевания не имело место фракционирование изотопов тяжелых элементов. Широко распространенные уран и торий встречаются, однако, лишь в очень небольших количествах но иногда они встречаются в более высоких концентрациях в радиоактивных породах, причем всегда сопровождаются радиогенным свинцом, состоящим, как указывалось выше, из изотопов с массами 206, 207 и 208. Кроме того, они могут быть связаны с первичным (primaeval) свинцом, не образующимся целиком в процессе радиоактивного распада. Наличие такого первичного свинца очень трудно обнаружить и измерить, если не использовать тот факт, что в нем содержится стабильный изотоп ФЬ, не являющийся радиогенным. Количество радиогенного свинца, образующегося при радиоактивном распаде в любом из трех встречающихся в природе радиоактивных рядов, может быть представлено как функция времени. Каждый из трех рядов достиг состояния равновесия, поскольку с момента отложения радиоактивных минералов прошло не менее миллиона лет в соответствии с этим отношение количества свинца — стабильного конечного продукта распада — к количеству любого члена ряда, с которым он находится в равновесии, теоретически может быть использовано для определения возраста минерала. [c.463]

Реакция образования Ри зэ из и з является как бы мостом мeiждy двумя рядами распада — рядом Л = 4л + 2, в который входит уран, и рядом актиния А = 4п + 3, членом которого является Ри зэ. Искусственные ядерные реакции дают много примеров таких мостов между различными рядами радиоактивного распада. [c.139]

Некоторые адра, например уран-238, не могут стать устойчивыми в результате единичного акта радиоактивного распада. Вследствие этого происходит ряд последовательных распадов. Как показано на рис. 20.3, при распаде урана-238 образуется торий-234, который также радиоактивен и распадается с образованием лротактиния-234. Это ядро тоже неустойчиво и в свою очередь распадается. Такие последовательные реакции продолжаются до тех пор, пока не образуется устойчивое ядро, свинец-206. Последовательность ядерных реакций, которая начинается с неустойчивого ядра и заканчивается устойчивым, называется рядом радиоактивности или рядом ядерного распада. Существуют всего три таких ряда. Помимо ряда, который начинается с урана-238 и кончается свинцом-206, имеется еще ряд, начинающийся с урана-235 и кончающийся свинцом-207, а также третий ряд, который начинается торием-232 и кончается свинцом-208. [c.251]

Примечания, х — порядок распространения данного элемента. А — элементы являются основными составными частями живого вещества, гидросферы и атмосферы. Кислород, очевидно, наиболее важный элемент литосферы, в то время как углерод — составная часть осадочных горных пород. В — редкие газы, находящиеся в атмосфере. Не — выделяется при радиоактивном распаде ураиа и тория, но одио-временио теряется в мировое пространство. "Аг образуется при превращении радиоактивного К и является ведущим в изотопном составе атмосферного аргона. Содержание аргона и гелия в породах зависит от содержания радиоактивных изотопов и возраста. С — элементы в естественных условиях земной коры не встречаются. ) —данные о содержании элемента отсутствуют нлн скудные. Е — элементы при сутствуют как недолговечные радиоактивные атомы от распада рядов урана и тория. F —результат слабых процессов. захвата нейтронов ураном. [c.94]

Все элементы имеют некоторые неустойчивые (т. е. радиоактивные) изотопы. Особенно важен тот факт, что некоторые элементы не имеют устойчивых изотопов. Начиная с полония (атомный номер 84), ни один из элементов с более высоким атомным номером не имеет никаких устойчивых изотопов. Некоторые из них, например уран и торий, были найдены в природе в существенных количествах, поскольку у них есть по крайней мере один очень долгоживущий изотоп. Ряд элементов (Ra, Кп) обнаружен в малых количествах. Их содержание поддерживается постоянным, так как они непрерывно возникают как продукты расщепления при данном радиоактивном распаде. Другие, такие, как А[ и Рг, не имеют ни одного достаточного долгоживущего изотопа и отсутствуют в природе в макроколичествах. Существуют также два других элемента, Тс и Рт, у которых нет не только ни одного ста бильного изотопа, но нет также ни одного достаточно долгоживу- [c.35]

Трансурановые элементы. Ряд радиоактивных изотопов был обнаружен Ферми и его сотрудниками в Риме в первых работах по облучению урана медленными нейтронами. В течение последующих лет было найдено еще множество радиоактивных изотопов, большинство из которых в то время считали изотопами трансурановых элементов. Такое заключение было основано на том, что эти продукты распадались путем ряда последовательных процессов испускания Р -частиц, приводящих к образованию элементов с более высокими 2. Кроме того, было показано, что по химическим свойствам эти соединения отличаются от всех известных элементов, расположенных в периодической системе вблизи урана. Ответ на этот вопрос был получен благодаря открытию Хана и Штрассмана, показавших, что данные изотопы принадлежат элементам, значительно более легким, чем уран таким образом, было доказано, что при облучении урана нейтронами происходит расщепление его ядер. При дальнейшем исследовании процессов деления и возникающих при этом продуктов Макмиллан и Абельсон [30] показали, что один из радиоактивных изотопов, характеризующийся периодом полураспада 2,3 дня, не является продуктом деления. Этот изотоп представляет собой дочерний продукт 23-минутного р-излучателя образующегося по реакции и (ге, у)и . Макмиллан и Абельсон разработали методику отделения микроколичеств элемента номер 93 от [c.219]

Уран имеет три изотопа 238U (99,2739+0,0007%), (0,7204 0,0007%) и (0,0057+0,007%). является первым членом ряда (4n-j-2) радиоактивного распада, а — первым членом ряда (4п+3) образуется при распаде Изотоп имеет огромное значение, так как при взаимодействии с нейтронами он претерпевает ядерную реакцию расщепления, например [c.547]

Очевидно, реакция такого типа с участием урана (для которого Z = 92 — максимальная величина Z для встречающихся в природе элементов) должна привести к образованию нового трансуранового элемента. Когда Ферми с сотрудниками впервые в 1934 г. бомбардировал уран медленными нейтронами, он получил ряд радиоактивных продуктов, которые, как он вначале предполагал, были трансурановыми элементами. Однако последующие химические исследования показали, что это были продукты распада (разд. 5.10). Только в 1940 г. Макмиллан и Абельсон открыли первый трансурановый элемент — нептуний [c.165]

В качестве примера рассмотрим ряд тория. Элемент торий сравнительно очень стоек (его период полураспада равен 13 миллиардам лет). Химически он хорошо изучен и атомный вес его равен 232,1. Распад его идет через мезоторий, радиоторий и т. д. до ториевого свинца. Разные стадии его сопровождаются выбрасыванием а- или р-частиц, как видно из табл. 3. Для радиотория, получаемого отнятием от тория одной а- и двух р-частиц, находим атомный вес 232,1 —4,0 = 228,1. Он тоже был изолирован химическими методами. Наконец для конечного стойкого продукта — ториевого свинца ThD имеем суммарный процесс Th = ThD + 6а 4р, откуда атомный вес тория D равен 232,1 — 6-4,0 = 208,1. Другой ряд радиоактивных превращений начинается со сравнительно стойкого урана (период полураспада около 5 миллиардов лет), атомный вес которого был определен химическими путями и равен 238,2. Распад идет через радий, его эманацию (радон) и заканчивается урановым свинцом. При превращении в радий уран теряет три а-частицы и две (или несколько больше) р-частиц. Атомный вес радия должен быть равным 238,2 — 3 4,0 = = 226,2 (химическими методами получено 226,0 небольшое расхождение почти исчезает, если учесть еще поправку на потерю массы, связанную с выделением энергии). Суммарный процесс превращения урана в урановый свинец U=RaQ4--f 8я - - бр приводит к атомному весу последнего 238,2 — 8 4,0 = 206,2. [c.37]

Сравнивая массы радиоактивных элементов, ученые установили, что 39 радиоактивных элементов по своему происхождению не составляют единого ряда, а могут быть разделены на три радиоактивных семейства, названных по родоначальному элементу семейством урана, или семейством (4л -f--f 2) , актиноурана (4л- -3) и тория (4п). Из урана при последовательном радиоактивном распаде образуется 14 промежуточных радиоактивных элементов (включая уран в семействе 15 элементов), из актиноурана — 12 (в семействе 13), а из тория—10 (в семействе 11 радиоактивных элементов). Общая характеристика радиоактивных семейств показана в табл. 18. [c.56]

В осадочных породах содержится масса продуктов распада разных радиоактивных рядов. Они были выветрены из более древних пород, а затем снесены и отложены в водоеме. Поэтому анализ пробы осадочной породы по монолиту даст не время, прошедшее с момента образования осадка (возраст породы), а совершенно бессмысленную цифру. Известны, впрочем, немногие исключения. Так, анализ некоторых весьма тонкозернистых ордовикских отложений из Швеции торий-свинцовым и уран-свипцовым методами позволяет определить их абсолютный возраст, потому что зерна осадка при отложении сортировались по удельной массе на две группы зерна, содержащие торий и уран, и зерна, содержащие свинец. В результате свинец отлагался отдельно, и мы можем быть уверены, что весь свинец, обнаруживаемый в осадках первой группы, имеет радиогенное нроисхождение, т. е. его содержание пропорционально абсолютному возрасту породы. Такой осадок можно назвать девственным,— он не содержит остатков радиоактивных распадов, происходивших до его образования. [c.53]

В старых уран- и торийсодержащих минералах, запрятанных в гранитах или других породах, исключающих удаление продуктов распада под действием воды или ветровой эрозии, устанавливаются строго определенные соотношения между количествами атомов радиоактивных семейств (рядов) — говорят о радиоактивном, так называемом вековом, равновесии. [c.222]

Общие сведения. К актиноидам относят элементы с порядковым номером от 89 до 103. Все актиноиды — радиоактивные элементы. Наиболее медленный самопроизвольный распад претерпевают торий и уран. Чем тяжелее актиноид, тем меньше его период полураспада. В земной коре содержатся ТЬ (6-10 мас.%) и и 2-10 мас.%)- Важнейшими их минералами являются ТЬ5 04 (торит) и из08(и02-2и0з) — уранинит, или урановая смолка. В следовых количествах в урановых минералах находятся актиний, протактиний и нептуний (как дочерние элементы урана). Остальные элементы получают искусственно в микроколичествах (например, Мс1 получен в количестве 17 атомов). Для Ас и его электронных аналогов (тяжелых актиноидов) устойчивой степенью окисления является +3. В этой степени окисления типы и свойства соединений актиноидов сходны с соответствующими соединениями лантаноидов (по этой причине лантаноиды используются как носители микроколичеств актиноидов). У остальных представителей ряда актиноидов степени окисления разнообразны (особенно у элементов и, Кр, Ри и Ат). Такое разнообразие степени окисления обусловлено большим по силе, чем в ряду лантаноидов, эффектом и /-сжатия, которое нивелирует различия в энергиях 6 - и 5/-орбиталей. Отсутствие высоких степеней окисления у тяжелых актиноидов связано с их более высокой, чем в случае легких актиноидов, радиоактивностью. [c.509]

В основном торий — моноизотопный материал ть. Другие изотопы встречаются только как продукты распада предшественников в соответствующем радиоактивном ряду радиоторий является дочерним продуктом Ас из собственного ториевого ряда (4и) в рудах, содержащих уран, присутствуют следовые количества (уран V) и ТЬ (радиоакгиний) — продукты распада ряда Ап + 3), заметные количества ТЬ (ионий) и незначительные количества (уран Х]), образующихся при распаде ряда Ап + 2). Урановые руды с небольшим содержанием тория можно использовать для получения граммовых количеств тория со [c.240]

В природе существуют три радиоактивных семейства ряд урана, родоначальником которого является долгоживущий изотоп U-238 (период полураспада 8- 10 лет), а конечным продуктом распада стабильный изотоп свинца РЬ-206 ряд тория — родоначальник изотоп Th-232 (период полураспада 10 лет), конечный продукт РЬ-208 ряд актиния, или точнее, актиноурана — родоначальник U-235, конечный продукт стабильный — Ph-207. Накопление РЬ-206 и РЬ-207 в природных объектах (горных породах, минералах, метеоритах и др.), содержащих уран, позволяет установить абсолютный геологический или космический возраст исследуемого объекта. [c.42]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология