Изотопия объяснение

В таблице можно обнаружить четыре пары элементов, занимающих места, Fie соответствующие их атомным массам это аргон и калий (порядковые номера 18 и 19, атомные массы 39,9 и 39,1 соответственно), кобальт и никель (порядковые номера 27 и 28, атомные массы 58,9 и 58,7), теллур и иод (порядковые номера 52 и 53, атомные массы 127,60 и 126,90), торий и протактиний (порядковые номера 90 и 91, атомные массы 232,03 и 231). После выяснения значения порядковых номеров и строения ядра это нарушение общей закономерности получило объяснение. Оно связано с наличием у предшествующего элемента более высокого содержания тяжелых изотопов, а у последующего, наоборот, легких. Заряд же ядер (число протонов), определяющий порядковый номер элемента, меняется строго последовательно. [c.37]

В 1932 г. советские физики Д. Д. Иваненко и Е. Н. Гапон и независимо от них немецкий физик Гейзенберг предложили протонно-нейтронную теорию строения ядра, отвергая наличие в ядре электронов, как это предполагалось прежде для объяснения явления изотопии. [c.62]

Применение в качестве индикатора радиоактивного водорода. Была сделана попытка определить стадии, через которые протекает изомеризация -бутана в изобутан при помощи радиоактивного изотопа водорода, трития [65]. Катализатор представлял собой хлористый алюминий, нанесенный на древесный уголь или на окись алюминия. Он применялся в присутствии или в отсутствии хлористого водорода. Обмен атомами водорода между бутаном и молекулярным водородом мало дает для объяснения механизма изомеризации, за исключением случаев, когда молекула бутана атакуется водородом. Степень обмена с хлористым водородом указывает на более эффективное участие его в реакции. Поскольку с тщательно очищенными реагентами опыты не проводились, любые заключения о механизме реакции, основанные на обмене трития и водорода, остаются открытыми для критики. [c.21]

Приведите объяснения, почему одно из многих ядер радиоактивного изотопа в данный момент времени распадается, а остальные продолжают существовать. [c.26]

Несмотря на эти очевидные преимущества протон-электронной модели, она столкнулась с рядом серьезных трудностей. В числе первых были трудности, связанные с объяснением момента количества движения, или спина ядра. Идея о ядерном спине была использована Паули в объяснении существования сверхтонкой структуры некоторых спектральных линий. Путем использования спектрометра с большой разрешающей способностью было показано, что для многих спектральных линий свойственно очень тонкое расщепление, которое невозможно объяснить электронной структурой атома или наличием изотопов у рассматриваемого элемента. Паули количественно объяснил эти линии, полагая, что у ядра, как и у электрона, имеется момент количества движения. Момент количества движения ядра складывался из собственного спина, равного (й/2я)/2 для элементарных частиц, входящих в ядро (протон или электрон), и из орбитального момента количества движения. Общий момент количества движения, или спин ядра [c.392]

Изотопный состав наиболее распространенных элементов материала Луны и метеоритов аналогичен изотопному составу элементов на Земле. Это указывает на то, что элементы в земной коре и метеоритах происходят из одного и того же космического вещества. Кроме того, это свидетельствует об однотипном характере ядерных реакций, приводящих к синтезу элементов Земли и метеоритов, об одинаковом возрасте этих образований. Изотопный состав атмосферы звезд изучен еще недостаточно. Однако уже можно сказать, что распространенность элементов и их изотопов в веществе звезд отличается от земного распределения. Объяснение этого факта базируется на представлении об эволюции звезд и связи их состава с преобладающими ядерными реакциями, осуществляющимися на звездах. [c.432]

Объем требований. Основные сведения о строении атомов. Состав атомных ядер. Изотопы. Расположение электронов по энергетическим уровням (элементов первых трех периодов). Ионная и ковалентная связь. Объяснение валентности с точки зрения строения атомов. Окислительновосстановительные реакции. [c.63]

Все эти противоречия были устранены гипотезой, которую высказал в 1910 г. Содди. Он предположил, что могут существовать разновидности химических элементов, которые будут иметь различную атомную массу и радиоактивные свойства. Содди дал этим разновидностям название изотопы (по-гречески — занимающие одно место ). Причины образования при радиоактивном распаде разных элементов изотопов одного элемента нашли свое объяснение при применении правила сдвига к изучению радиоактивных семейств (см. гл. 3). [c.15]

В одни и те же химические реакции, скорости их обычно различны. Подробное объяснение этого факта не входит в нашу задачу однако это различие частично обязано меньшей энергии (большей стабильности) связи, образованной данным элементом с более тяжелым из двух изотопов другого элемента. Например, связь С—В стабильнее, чем связь С—Н. [c.219]

В дальнейшем, по мере увеличения массы Земли за счет падения на ее поверхность пыли и мелких астероидов, согласно теории Шмидта, происходило постепенное повышение ее температуры. Источником тепла, по современным данным, считается в основном тепло, которое выделяется при распаде радиоактивных изотопов урана, тория и калия. Крупнейший советский радиохимик акад. В. Г. Хлопин еще в 1937 г. рассчитал распределение радиоактивных элементов в Земле и количество выделяемого ими тепла. Он пришел к выводу, что для объяснения теплового режима земной коры достаточно имеющегося количества радиоактивных элементов, которые содержатся в верхней оболочке Земли толщиной 90 см. Последующие расчеты, выполненные учеными, показали, что известное в настоящее время [c.151]

Для объяснения разделения изотопов при физико-химическом синтезе алмаза и графита было сделано несколько ориентировочных расчетов. В соответствии с общей концепцией, изложенной в этой книге, рост графита рассматривался как процесс, определяемый двухмерным зародышеобразованием. В такой постановке удается связать разделение изотопов с процессами поверхностной миграции атомов и молекул. Тогда, поскольку зародыши графита служат как бы стоком для легкого изотопа углерода, они им обогащаются. [c.89]

Показано, что при восстановлении ненасыщенных стероидов водородом-Нг в уксусной кислоте-Н в присутствии платинового катализатора на 1 моль соединения приходится значительно более 2 г-атом изотопа. Найдено, что когда двойная связь находится у С-5, то изотоп распределяется между С-5, С-6 и С-7- Предложен механизм для объяснения этого распределения. Показано, что у С-6 протекает как обмен, так и восстановление. [c.398]

Как же возникает спектр ЯМР Сильно упрощенное объяснение этого таково. Ядра атомов, вращающиеся вокруг собственной оси, имеют собственный момент количества движения (спин ядра — I). Это не относится к ядрам С, 8 и других элементов с четным числом протонов и нейтронов. Другие ядра — 1 С, 1%, Р (всего 135 естественных изотопов) — имеют магнитный момент и ведут себя во внешнем магнитном поле как магниты, ориентируясь по определенным направлениям. [c.114]

Впоследствии было проведено много контрольных опытов, каждый из которых длился десятки часов. Шаг за шагом исключалась возможность альтернативного объяснения экспериментальных данных. В результате можно было утверждать при облучении америция-243 ионами неона-22 образуется изотоп 105-го элемента, вероятнее всего — 105, с периодом полураспада 1,8 0,6 секунды. [c.490]

Таубе с сотрудниками осуществили изящный эксперимент, демонстрирующий правильность второй концепции. Реакция (40) — одна из наиболее изученных было обнаружено, что при восстановлении Сг + комплекса [Со( Н3)501 ] + получающееся соединение хрома(1И) всегда содержит ион хлора. Для более детального изучения этой реакции комплекс [Со(ЫНз)5С1 ] +, меченный радиоактивным изотопом С1", помещали в раствор, содержащий и обычные ионы С1". После восстановления, которое проходило очень быстро, продукт реакции [Сг(Н20)5С1] анализировали и обнаружили, что он содержит ионы хлора, меченные С1 . Это доказывало, что только комплекс кобальта был источником меченых ионов С1", обнаруженных в комплексе хрома(1П). Для объяснения этого результата был предложен механизм реакции (I), по которому активный комплекс имеет атомы хрома и кобальта, связанные ионом хлора. Хлоридный мостик обеспечивает переход электрона между двумя атомами металлов, подобно [c.181]

В природе встречаются все типы стабильных ядер. Их относительная распространенность может изменяться в широких пределах — в 10 раз. Определение распространенностей изотопов было проведено рядом авторов, и полученные результаты использовались для объяснения процесса образования элементов [16, 1968] подобные измерения большей частью осуществлялись в области спектро-аналитических астрономических наблюдений и неорганической химии. Чувствительность масс-спектрометрического анализа образцов, приготовленных в удобной для изучения форме, высока, однако необходимо признать, что этот метод не является во всех случаях лучшим или наиболее чувствительным. Часто обычные химические методы оказываются более приемлемыми. Например, наличие некоторых химических соединений в воздухе легче устанавливается при пропускании больших количеств образца через соответствующий реагент при этом нет необходимости проводить обогащение для повышения чувствительности обнаружения примесей. Радиоактивные изотопы с гораздо большей чувствительностью обнаруживаются путем регистрации излучения, чем методом масс-спектрометрии. Так, например, в мл тяжелой воды, полученной из 13 ООО т поверхностных вод Норвегии, была определена молярная доля трития, равная 3,2-10 , что позволило установить мольную долю трития в водороде этих вод, равную 10 [797]. Масс-спектро-метрический метод не обладает подобной чувствительностью. Однако преимущества его в определении относительной распространенности изотопов элементов неоспоримы. В настоящей главе будут рассмотрены подобные измерения, а также измерения относительных количеств различных положительных осколочных ионов в масс-спектрах химических соединений. Применение метода анализа изотопного состава рассмотрено в конце настоящей главы, применение в химическом анализе обсуждено в гл. 8. [c.70]

На рис. 23-4 указано лишь существование устойчивых (нерадиоактивных) изотопов, но не их степень ядерной устойчивости и не их относительную распространенность. Ядра обладают особой устойчивостью, если они имеют Z или п (число нейтронов), равное 2, 8, 20, 28, 50, 82 или 126. Приведенные значения называются магическйми числами. Хотя они дают определенную информацию об оболочечной структуре ядра, пока что не существует теории, позволяющей объяснить эти данные. Напрашивается их сопоставление с набором магических чисел 2, 10, 18, 36, 54 и 86, которые принимают порядковые номера особо устойчивых в химическом отношении элементов - благородных газов. Магические числа устойчивости ядер могут, очевидно, получить объяснение на основе представлений об оболочечной структуре ядра, причем ядерные квантовые оболочки, по-видимому, должны существовать независимо для протонов и нейтронов. Магическое число протонов либо нейтронов придает ядру устойчивость атомы типа 82 РЬ с магическими числами одновременно протонов и нейтронов обла- [c.417]

Физические основания возможного объяснения существования изотопов прояснились с созданием модели атома Резерфорда (1911). В этой модели химические свойства связаны со структурой внешней, электронной оболочки атома, тогда как физические — заряд и масса — с его центральным ядром. [c.38]

Разделение изотопов в разряде постоянного тока (эксперимент). История наблюдения эффекта. В упоминавшейся работе [1] в тлеющем разряде постоянного тока было обнаружено разделение изотопов водорода, а попытка зарегистрировать разделение изотопов ксенона оказалась неудачной. Причиной неудачи была скорее всего недостаточная чувствительность методики, применявшейся для диагностики изменения изотопного состава. Авторы определяли удельный вес по теплопроводности газа в пробах. Масс-спектрометрический метод анализа не применялся. Эффект разделения изотопов водорода был объяснён преобладанием в разряде молекулярных ионов дейтерия. Это качественное объяснение эффекта подтверждено расчётом в последующей подробной работе, посвящённой уже только изотопам водорода [16]. Вопрос о наличии в разрядах постоянного тока разделительного эффекта, непосредственно связанного с различием масс частиц, в течение длительного времени оставался невыясненным. [c.345]

Некоторые детали конструкции нуждаются в более подробном объяснении. Они не существенны для ряда экспериментов, но с общей точки зрения представляют большие удобства. Увеличение длины кюветы обеспечивает большую интенсивность. Однако для того, чтобы была возможность исследовать редкие и дорогостоящие газы (например, газы, содержащие изотопы), нужно стараться не увеличивать объем кюветы. Еще больший выигрыш в интенсивности получается при использовании высоких давлений. Следовательно, кювета должна долгое время выдерживать как вакуум, так и давления в три-четыре атмосферы. Эти требования накладывают предел на величину диаметра стеклянной трубы. Наконец, очень полезна рубашка поверх стеклянной трубы. Она одевается на трубу и крепится на ней концентрически при помощи замазки или кольцеобразных уплотнений, однако прямой спай стекла рубашки со стеклом трубы был бы еще лучше. Эта рубашка служит для циркуляции раствора фильтра, а также для термостатиро-вания при высокой или низкой температуре циркулирующей водой или другими подходящими жидкостями. [c.211]

Из предыдущих рассуждений мы как раз и можем сделать важные выводы для объяснения аномальной а-активности в области редкоземельных элементов. В самом деле, у изотопов лантаноидов встречается замкнутая оболочка из 82 нейтронов. Она имеется в изотопах La , Pr i, Ndi , Pmi , и Для после- [c.145]

Такая реакция предлагается как объяснение наличия галогена в полимерах, полученных в системах, содержаш,их галоген только в катализаторе [242] по-видимому, такую схему реакции можно установить с применением радиоактивных изотопов [237, 238]. Другая реакция этого типа значительно более обоснована. В системе изобутилен — Т1С14 — СС1зС00Н в растворе гексана сокатализатор расходуется в процессе полимеризации инфракрасные спектры указывают на трихлорацетатные концевые группы [243]. В этом случае предполагают следуюш ий механизм обрыва [c.253]

Анализ изотопного состава. Применение масс-спектрометрии в количественном анализе за малыми исключениями ограничивается определением изотопного состава. Из многочисленных методов анализа изотопого состава более всего пригодна масс-спектрометрия, так как она является универсальным методом и дает очень точные результаты. Сдругой стороны, экспериментальные трудности в масс-спектрометрии больше, чем в других методах. Особенно большое значение изотопный анализ имеет при исследовании физических или химических процессов, в которых участвующие вещества метят более тяжелыми изотопами. Благодаря этому появляется возможность контроля протекания физико-химических процессов (диффузия, фазовые равновесия и другие) и объяснения механизмов химических реакций. [c.296]

Существование изотопии дает частичное объяснение тем случаям неправильного расположения элементов по атомной массе (Аг и К, Со и Ni, Те и I, Th и Ра), которые оставались ранее непонятными. При наличии изотопии у обоих элементов каждой пары (или хотя бы одного из них) решающее влияние на среднее зпа хние атомной массы оказывает относительное содержание отдельных [c.504]

Взаимное превращение а- и р-кислот в Н2504 при 160 °С может осуществляться йли в результате прямой внутримолекулярной изомеризации, или вследствие обращения реакции сульфирования с образованием нафталина, подвергающегося новой атаке уже в другом месте. Для решения вопроса о том, какой из этих механизмов действительно имеет место, можно провести реакцию в Н 304. В первом случае образующиеся сульфоновые кислоты не будут содержать изотоп тогда как второй механизм непременно должен привести к включению 5. Опыты, проведенные с меченой Н2 804, показали, что включение в сульфокислоты действительно имеет место, однако скорость такого включения меньше скорости взаимного превращения а- и р-кислот. Этот факт можно объяснить либо тем, что превращение осуществляется одновременно по обоим механизмам, либо тем, что оно осуществляется только по второму механизму, но атака молекул нафталина, образующихся при десульфировании, освобождающимися молекулами Н2504 осуществляется легче, чем окружающими молекулами Н2 304. Вопрос о том, какое из этих двух возможных объяснений отвечает действительности, остается открытым. [c.166]

Естественной радиоактивностью калия объясняется ряд явлений, которые прежде считались аномальными. Прежде, всего следует напомнить об аномалии в относительных атомных массах калия и аргона. Хотя порядковый номер аргона меньше, чем калия, его атомная масса (39,948) выше атомной массы калия (39,102). На это обстоятельство обратил внимание еще Д. И. Менделеев, Объяснение калиевоаргоновая аномалия нашла только в естественной радиоактивности К . Дело в том, что в природном калии преобладающим (93,10%) является К . Вот почему средняя атомная масса калия приближается к 39. Преобладающим же изотопом природного аргона (99,6%) является изотоп с массой 40, который образуется из К . Вот почему средняя атомная. [c.67]

В основе одного из первых механизмов, предложенных для объяснения генетической рекомбинации, лежало предположение, что рекомбинация непосредственно связана с синтезом ДНК. Согласно этому механизму выбора копии , репликация протекает вдоль одной из цепей ДНК до какой-то случайной точки, в которой полимераза перескакивает на вторую из двух гомологичных хромосом и начинает копировать ее. Согласно этому механизму, вновь образованная молекула ДНК будет частично комплементарна одной родительской двухцепочечной молекуле ДНК, а частично — другой. Чтобы проверить правильность этого предположения, Меселсон и Вейгле [220] заражали Е. oli двумя штаммами фага содержащими ДНК, меченную стабильными изотопами соответственно углерода ( С) и азота ( N). Центрифугирование в градиенте плотности показало, что рекомбинантная ДНК содержала как С, так и N. Таким образом, стало ясно, что в рекомбинант- ную ДНК потомства включается ДНК обоих родителей. Этот результат не подтвердил гипотезы выбора копии и свидетельствовал в пользу механизма, предполагающего, что рекомбинация сопровождается расщеплением цепей. [c.282]

Хотя на протяжении долгого времени исследования редких и иногда весьма неустойчивых частиц, которые испускают атомные ядра, вьшол-няли физики, в последние годы многие свойства атомных ядер приобрели чрезвычайно важное значение для химии. В частности, для объяснения многих ранее установленных фактов оказалось очень э< ективным применение радиоактивньк изотопов, или, как принято говорить, меченых атомов , которые также помогают решать проблемы, представлявшиеся необыкновенно трудными при исследовании традиционными экспериментальными методами. Например, меченые атомы позволили установить механизм фотосинтеза, что было совершенно невозможно до 1945 г. [c.424]

По неравновесным теориям синтез атомных ядер протекает при низких температурах и давлении. Одной из наиболее широко известных таких теорий является a-P-Y-тeopия, предложенная в 1948 г. Согласно этой теории, возникновение химических элементов происходило в момент быстрого расширения первичной материи, называемой илём . Под ним подразумевается система из нейтронов и гамма-квантов при большом данлении. Когда в результате релятивистского расширения давление в системе упало, то нейтроны стали превращаться в протоны и электроны, ибо газ, состоящий из одних нейтронов, может существовать только лишь при очень высоких плотностях, подобных плотностям нуклонов в атомных ядрах. Образующиеся протоны захЕ-атынали нейтроны с образованием дейтронов, которые в свою очередь также способны присоединять нейтроны. Предполагается, что за 15 мин путем Последовательного захвата нейтронов и Р-распада образующихся ядер, подобно тому как это происходит в ядерном реакторе за длительное время, были созданы все существующие в настоящее время изотопы природных стабильных элементов. Описанная теория хотя Удовлетворительно объясняет некоторые закономерности распространенности изотопов в области тяжелых ЗДементов, но совершенно неприменима к объяснению [c.99]

В настоящее время нельзя дать исчерпывающего объяснения наблюдаемым эффектам — это дело дальнейших исследований. Поэтому ограничимся общим анализом. Наблюдаемые эффекты не могут быть объяснены разной подвижностью метана СН4 и СН4 в газовой фазе. Известно, что при диффузии в высокопористок среде должно наблюдаться обогащение газа легким изотопом. Однако тот факт, что алмаз обогащается тяжелым изотопом. [c.88]

Удивительной оказалась и энергетика этого изотопа. Удельную мош ность калифорниевого источника трудно назвать иначе, как гигантской,— 10 000 квт/кг Вполне под-ходяш им для объяснения затухания сверхновой звезды оказался и 60-дневный период полураспада калифорния-254. [c.427]

Основные научные работы относятся к ядерной химии. Совместно с О. Ганом открыл (1938) деление ядер урана под действием нейтронов, что явилось первым шагом на пути к практическому использованию ядерной энергии. Предложил (1938) химическое объяснение этого процесса. Изучал изотопы урана и тория. [297, 332, 339] [c.584]

Найденное Берже и Менцелем [2] различие между атомной массой водорода, определяемой химическими методами и рассчитанной с помощью масс-спектрометра, поколебало представления о сравнительно простом строении воды. Для объяснения этого расхождения исследователи предположили существование изотопа водорода с массой, равной 2. Это был дейтерий Н , или D. Вскоре Уотбэрн и Юри открыли тяжелую воду DjO, а затем обнаружили третий изотоп водорода — тритий Н , или Т. В 1951 г. была пол -чена сверхтяжелая вода (Т2О), которая представляет собой окись слаборадиоактивного трития. Существует также и полутяжелая вода HOD. [c.12]

Если исследовать состав остатка алкилгалогенида, облученного нейтронами, то оказывается, что активными являются не только исходные молекулы носителя, но что образовался ряд других, химически сходных веш еств, меченных радиоактивным изотопом. Эти соединения получались в результате необычных реакций, в которые вступает богатый энергией атом отдачи па своем пути торможения. Для объяснения этих реакционных превращений в процессе облучения были предложены многочисленные модельные представления. Мы отсылаем читателя к обзору Вилларда [7]. В общих чертах можно лишь указать, что в первую очередь речь идет о механизме упругих и неупругпх столкновений, при которых богатые энергией атомы отдачи теряют свою энергию, разрывая одновременно химические связи и вновь частично соединяясь с образованными ими осколками. Еще раньше удалось показать, что небольшие добавки к облученному галоидному алкилу могут очень сильно изменить выход и состав остатка. Если дополнительно вводить элементарный бром, то остаток алкилгалогенида сильно уменьшается, т. е. добавленный бром в свою очередь реагирует с возникающими органическими радикалами, понижая тем самым вероятность взаимодействия брома отдачи с органическими радикалами и осколками. Такие вещества названы акцепторами — поглотителями радикалов. В 1939 г. Лю и Сугдеп [5] нашли, что фенолы и особенно органические азотсодержащие основания обнаруживают сильный акцепторный эффект. [c.75]

Недавние исследования Мелвина Кэлвина (род. в 1911 г.) с использованием радиоактивных изотопов представили процесс фотосинтеза в новом освещении оказалось, что для него имеет значение также реакция фосфо-рилирования Так же как альдольная конденсация формальдегида была привлечена для объяснения процесса фотосинтеза в растениях, эта реалия послужила для решения путем синтезов in vitro некоторых про блем, относящихся к химии простых сахаров. [c.370]

С точки зрения структуры атомного ядра изотопия свинца находит следующее объяснение. Порядковый номвр свинца Z=82. Ядро атома свинца содержит 82 протона. К указанному числу протонов может присоединиться неодинаковое количество нейтронов. В одном случае в состав ядра атома рассматриваемого элемента вошло 124 нейтрона, а во втором 120. Масса атома РЬ в первом случав получилась 82+124=206. а во втором [c.205]

В другой работе [23] наблюдалось различие в удержании изотопов иридия (1г 92 и 1г ), извлекземых из облученного нейтронами хлороиридата натрия. Более высокий выход (60—63%) по сравнению с (51—53%) также был объяснен неодинаковым результатом радиоактивной отдачи, т. е. в конечном счете различием в спектрах -f-лучей захвата при реакциях (п, 7) 1г и 1г (п, 7) Ir . Эта точка зрения [c.275]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология