Ядерные реакции на лучах

Английский физик (уроженец Новой Зеландии) Эрнест Резерфорд (1871—1937) решил, наконец, признать, что единица положительного заряда принципиально отличается от электрона — единицы отрицательного заряда. В 1914 г. Резерфорд предложил принять в качестве основной единицы положительного заряда частицу положительно заряженных лучей с наименьшей массой, равной массе атома водорода. Когда, уже позднее, Резерфорд занялся изучением ядерных реакций (см. гл. 14), он сам неоднократно получал частицы, идентичные ядру водорода, что окончательно убедило его в правильности такой точки зрения. В 1920 г. Резерфорд предложил назвать эту основную положительно заряженную частицу протоном. [c.151]

Очень важна ядерная реакция типа (п, р), протекающая в атмосфере Земли между азотом и нейтронами, постоянно образующимися под действием космических лучей, 7 ( р)в С. Таким путем из стабильного изотопа азота получается радиоактивный изотоп углерода б С. Период его полураспада около 5 тыс. лет. Все живые организмы растения, которые поглощают СО2 из атмосферы, и животные, которые питаются этими растениями, содержат один атом радиоактивного изотопа б С примерно на триллион атомов стабильного изотопа 6 . Современные методы измерения позволяют обнаруживать такие чрезвычайно малые количества изотопа б С. Зная его долю в органическом веществе и период полураспада, можно определять возраст различных древних органических остатков, например свайных сооружений доисторического человека, воЗраст зерен, найденных в египетских пирамидах и т. д. [c.219]

К 1945 г. были изготовлены устройства, в которых при подрыве небольшого заряда взрывчатого вещества, происходило сближение двух порций урана. Суммарная масса этих двух порций урана превышала критическую. Благодаря воздействию космических лучей в атмосфере всегда имеются случайные нейтроны, так что в критической массе урана сразу же начиналась цепная ядерная реакция, которая сопровождалась взрывом неведомой до тех пор силы. [c.178]

В недрах Земли обнаружены также ничтожные количества некоторых из синтезированных в лаборатории элементов (нептуния, плутония, технеция и др.). По-видимому, они существовали когда-то в значительных количествах, однако вследствие их неустойчивости давно исчезли, а встречающиеся в настоящее время на Земле образуются в результате ядерных реакций, вызываемых космическими лучами, или как продукты радиоактивного распада других элементов. [c.666]

Радиоактивный изотоп С используют в качестве археологических часов , В атмосфере под действием нейтронов космических лучей происходит ядерная реакция [c.366]

К ионизирующим относятся электромагнитные излучения высокой энергии - рентгеновские и у-лучи, корпускулярные излучения высокой энергии - быстрые электроны, протоны, нейтроны, дейтроны, а-частицы, осколки деления ядер, ядра отдачи, возникающие при ядерных реакциях, потоки тяжелых ионов [13]. [c.101]

При температуре 2-10 К у-луч теплового излучения приобретают энергию, достаточную для того, чтобы выбить а-частицы из ядер элементов типа магния, кремния, серы. Образующиеся а-частицы вступают ч ядерные реакции, напрнмер с ядрами с образованием ядер Ni. Составьте уравнения описанных реакций. [c.17]

ГАММА-ЛУЧИ (v-лучи) — электромагнитное излучение с о чень короткими длинами волн (до 1 А), испускаемое атомными ядрами при радиоактивных превращениях и ядерных реакциях. Г.-л., в отличие от а- и р-лучей, не отклоняются в электрических и магнитных полях и имеют большую проникающую способность. Г.-л. используются для обнаружения внутренних дефектов изделий (гамма-дефектоскопия), в медицине для гамма-терапии злокачественных опухолей, в пищевой промышленности для консервирования продуктов и др. В химии Г.-л. применяют для инициирования радиационно-химических реакций. Источником Y-лучей служат радиоактивные изотопы Со, и др. Способы индикации Г.-л. сходны с рентгеновским излучением. .) [c.65]

Детектирование потока нейтронов можно проводить во-первых, непосредственным измерением борными счетчиками во-вторых, по количеству образующегося в детекторе (родий, марганец и т. п.) при ядерной реакции с нейтронами радиоактивного изотопа в-третьих, по возбуждаемому в результате ядерной реакции вторичному корпускулярному излучению, например, определение лития ио вторичным а-ча-стицам и тритонам, образующимся по реакции 1л(/г, а) Н. Подобно этому, по а-лучам или протонам, образующимся при реакциях В (п, а) Ве, N(/1,/ )) С и т. п., можно определить содержание бора, азота п других элементов. [c.365]

Предметом ядерной химии являются реакции, в которых происходит превращение элементов, т. е. изменение ядер их атомов. Самопроизвольный распад радиоактивных атомов, рассмотренный выше, представляет собой ядерную реакцию, в которой исходным является одно ядро. Известны и другие реакции, в которых с ядром реагируют протон р, дейтрон (ядро атома дейтерия Н) й, альфа-частица а, нейтрон п или фотон у (обычно гамма-лучи). Удалось вызвать атомные превращения и под действием очень быстрых электронов. Вместо а-частиц (ядер Не) иногда используют ядра более легкого изотопа гелия Не. В последнее время все шире применяют для бомбардировки атомных ядер ускоренные ядра более тяжелых элементов вплоть до неона. [c.581]

Применение ускоряемых различными способами до больших энергий частиц (протонов, дейтонов и др.), а также возникающих при ядерных реакциях нейтронов, привело к открытию новых реакций. К. Андерсон (1932) наблюдал в камере Вильсона образование двух частиц, одинаковых по массе и имеющих разные заряды. Одна из них — электрон (е-), другая — позитрон (е+). Позитроны могут существовать лишь очень короткое время, и, встречаясь с электроном, соединяются с ним, образуя два фотона л естких у Лучей [c.21]

При облучении дейтерия быстрыми дейтронами образуются один из изотопов гелия и нейтрон, а при облучении жесткими у-лучами образуются два нуклона. Написать уравнения этих ядерных реакций. [c.37]

Мы ознакомились со следующими элементарными частицами протоном, нейтроном, электроном, позитроном, нейтрино и антинейтрино, фотоном. Однако перечень их этим списком не исчерпывается. В результате исследования ядерных реакций, свойств вещества в поле высокой энергии (до десятков Бэв), космических лучей были открыты новые элементарные частицы и античастицы микромира. Общее число их превышает 30. [c.76]

На некоторых звездах наблюдается повышенное содержание изотопа с по сравнению с содержанием его в атмосфере Солнца, В земной коре и метеоритах, что является результатом протекания ядерных реакций так называемого углеродного цикла. В метеоритах найдены аномалии в изотопном составе Не, N6, Аг, К и других элементов. Происхождение этих отклонений приписывают ядерным реакциям, возбуждаемым быстрыми частицами космических лучей. [c.415]

Гамма-лучи 10-ю 108 1.2-10 1,2-108 ядерные реакции [c.117]

Полагают, что эта. реакция главный источник изотопа гНе найденного в атмосфере. Содержание трития в атмосферном водороде составляет 4 10" % (мол. доли) и Б атмосферных осадках 3 10 % (мол. доли). Очевидно, он образуется в результате ядерных реакций, вызванных действием космических лучей. Тритий можно искусственно получить по реакции (п, а) Т. [c.301]

Если атомное ядро испускает альфа-частицу (Не +), заряд ядра уменьшается на две единицы и, следовательно, исходный элемент пре-врашается в элемент, занимающий в периодической таблице место на две группы левее. Его массовое число (атомная масса) уменьшается на 4, т. е. на массу альфа-частицы. При испускании бета-частицы (электрона) заряд ядра увеличивается на единицу без изменения массового числа (наблюдается лишь весьма незначительное уменьщение атомной массы) в этом случае атом данного радиоактивного элемен та превращается в атом другого элемента, занимающего в периодиче ской системе место на одну группу правее. При испускании гамма лучей не происходит изменения ни атомного номера, ни атомной массы Ядерные реакции в ряду уран —радий приведены на рис. 20.6 Важнейший изотоп урана составляет 99,28% природного элемента [c.609]

Легкие естественные радиоактивные элементы (см. табл. 10) образуются в подавляющем большинстве случаев при ядерных реакциях компонентов космических лучей с химическими элементами, входящими в состав атмосферы. Так, например, тритий образуется при взаимодействии с элементами атмосферы нейтронной или протонной компоненты космических лучей Н + О + -Ь Н Н + № + е+ ЗНе + Н . Радиоактивный изотоп углерода образуется в результате реакций № + 1 е + Н О" + Н1 О + ЗН1 . Радиоактивный изотоп С1 возникает вследствие ядерного [c.66]

При облучении элементов 7-лучами высокой энергии можно в ряде случаев вызывать ядерные превращения (называемые также фотоядерными реакциями). Разнообразие типов ядерных реакций с участием 7-излучения весьма велико. Примерами таких реакций могут служить [c.84]

Установление давности более близких к нам событий осуществляется с помощью изотопа углерод-14. Этот изотоп образуется в результате ядерных реакций, происходящих в атмосфере под воздействием космических лучей [c.434]

Круговорот воды в природе приводит к тому, что во время пребывания в атмосфере она становится радиоактивной. В результате захвата нейтронов протонами в атмосфере образуется тритий, или водород-3 он выделяется также при ядерной реакции азота под воздействием космических лучей [c.434]

Все перечисленные изотопы образуются также и в результате естественных процессов - в ядерных реакциях компонентов атмосферы с космическими лучами. Например, изотоп получается из стабильного криптона [c.265]

Протоны и другие частицы очень высоких энергий позволили не только открыть новые ядерные реакции, но и проникнуть еще глубже в тайны ядра. Установлено, что в результате ядерных реакций с частицами больших энергий из ядер (или нуклонов) вылетают новые элементарные частицы. Первая из них была открыта в 1948 г. в реакциях с альфа-частицами, ускоренными до 380 Мэе. Она имела массу, равную 273 электронным массам, и получила название пи-мезон, что в переводе на русский язык означает средний . Действительно, масса пи-мезона занимает промежуточное положение между массами электрона и протона. Следует отметить, что пи-мезоны были обнаружены еще в 1937 г. в космических лучах. [c.24]

Рассмотрим теперь вопрос о том, изменяется ли химический состав космических лучей во время их путешествия в галактическом пространстве. В настоящее время с помощью гигантских установок удается ускорять протоны до энергий, близких к средней энергии космических лучей. Получены сведения о характере ядерных реакций, протекающих при взаимодействии протонов таких энергий с атомами различных химических элементов. По существу в лабораторных условиях мы моделируем ядерные процессы, которые протекают при взаимодействии космических лучей с атомами межзвездного газа, пыли, туманностей, метеоритов и планет. [c.143]

Значительное изменение химического состава Земли и других тел Солнечной системы, а также туманностей происходит за счет ядерных реакций с космическими лучами. В связи с тем, что эти реакции протекают в течение очень длительного времени, их эффект становится заметным. Легче всего его можно заметить в метеоритах — самых маленьких телах Солнечной системы. [c.161]

Например, один из авторов настоящей книги совместно с сотрудниками изучил выходы различных изотопов, образующихся при облучении железной мишени протонами различной энергии. Путем такого моделирования ядерных реакций, протекающих в железных метеоритах, удалось определить скорости накопления всех космогенных изотопов. Оказалось, что за 1 млрд. лет в железных метеоритах за счет расщепления ядер железа накапливается до 5 10 г космогенных изотопов на 1 г метеорита. Полученные в этой работе данные о скоростях образования различных космогенных изо-. топов могут быть использованы для точного определения космического возраста железных метеоритов, а также для определения времени падения метеоритов на Землю, интенсивности космических лучей и изменения ее на протяжении последних миллиардов лет. [c.163]

В последнее время начались исследования по обнаружению различных продуктов ядерных реакций, протекающих под действием космических лучей на атомы элементов, входящих в состав минералов и горных пород земной коры. Эти исследования сопряжены с большими трудностями, но они будут преодолены, и тогда можно будет, по-видимому, найти ответы на многие очень интересные вопросы относительно наблюдаемых аномалий в распространенности отдельных элементов и их изотопов. [c.164]

Еще много лет назад акад. В- И. Вернадский указал на то, что наблюдаемое рассеяние всех элементов в. веществе земной коры нельзя объяснить полностью различными химическими, биохимическими и геологическими процессами. Он высказал предположение, что это явление может быть обусловлено ядерными реакциями элементов земной коры с космическими лучами. Изучение этого вопроса представляет, несомненно, большой интерес. [c.164]

РАДИОАКТИВАЦИОННЫЙ АНАЛИЗ — метод анализа вещества с помощью различных ядерных реакций. При Р. а. исследуемое вещество облучают ядерными частицами или у-лучами. В результате бомбардировки образуются изотопы, количественно определяемые но их активности. Р. а., обладающий высокой чувствительностью, применяют для определения примесей в металлах и сплавах, полупроводниковых материалах, содержания микроэлементов в крови, ачазме, тканях животных и растений, применяется также в геологических работах и поисках, в судебной экспертизе и др. [c.208]

Ядерные процессы, как правило, сопровождаются выделением ( выбрасыванием ) различных частиц (электронов, нейтронов, а-ча-стиц и др.), а также электромагнитным излучением (у-лучи и лучи типа рентгеновских). При этом выделяется большое количество энергии — в форме кинетической энергии продуктов ядерной реакции (элементарных частиц, осколков ядер и т. п.), движущихся с огромной скоростью и часто, кроме того, в виде указанных-выше излучений (иногда—только в виде излучений), а также энергии отдачи. Так, энергетический эффект обычных химических реакций на Авогадрово число (6-10 ) реагирующих частиц большей частью лежит в пределах 20—200 ккал. В то же время энергия, выделяющаяся при большинстве ядерных реакций, превышает 10° эв на одно ядерное превращение. На Авогадрово число превращений это дает 2,3-10 ккал и более, т. е. в сотни тысяч, а во многих случаях — и в миллионы раз больше, чем при обычных химических реакциях. [c.372]

Проходя сквозь вещество, ядерные частицы взаимодействуют в основном с электронными оболочками атомов, а не с ядрами, так как доля пространства, занимаемая последними, весьма мала и состаршяет —10 об.%. Главный результат взаимодействия этих частиц с веществом — ионизация и (или) возбуждение молекул. Поэтому -у-лучи, быстрые электроны, протоны, нейтроны, дейтроны, а-частицы, осколки деления ядер, ядра отдачи, возникающие при ядерных реакциях, потоки ускоренных многозарядных ионов называются ионизирующими излучениями. [c.594]

Кроме приведенной выше, существует еще около десяти ядерных реакций, ведущих к образованию трития. Некоторые из них изредка осуществляются под действием космических лучей, что и обеспечивает постоянное ничтожное содержание трития в природе (один атом трития приходится на 10 атомов протия). [c.522]

Источником 7-квантов, с помощью которых можно вызывать ядepJ ыe превращения, являются различные ядерные реакции, сопровождающиеся у-излучением большой энергии. Особенно важно, чтобы генерируемые для возбуждения ядерных процессов 7-лучи были моноэнергетическими. Хорошим примером такого рода реакций являются реакции с легкими металлами у) Ве или В (р, у) С . [c.80]

Радиоактивность (от лат. radio — излучаю и a tivus — деятельный) —самопроизвольное превращение неустойчивых (нестабильных) изотопов одного химического элемента в изотопы другого элемента, сопровождающееся испусканием элементарных частиц или ядер (напр., гелия). Существует а-распад, -распад, которые часто сопровождаются испусканием у-лучей, спонтанное деление и др. Скорость радиоактивного распада характеризуется периодо.м,полураспада (Т" / ). Наиболее распространенной единицей измерения Р. является кюри. Р. используется в науке, технике и медицине. См. Радиоактивные изотопы, Радиоактивные элементы. Радиоактивные изотопы — неустойчивые, самопроизвольно распадающиеся изотопы химических элементов. При радиоактивном распаде происходит превращение атомов Р. и. в атомы одного или нескольких других элементов. Известны Р. и. всех химических элементов. В природе существует около 50 естественных Р. и. с помощью ядерных реакций получено около 1500 искусственных Р, и. Активность Р. и. определяется числом радиоактивных распадов в данной порции Р. и. в единицу времени (единица активности — кюри). Р. и. характеризуются периодом полураспада (время, в течение которого активность убывает вдвое), типом и энергией (жесткостью) излучения. Р. и. широко используются в науке и технике как радиоактивные индикаторы и как источники излучений. В технике применяются только некоторые из искусственных Р. и.— наиболее дешевые, достаточно долговечные с легко регистрируемым излучением. Наиболее важные области применения — радиационная химия, изучение механизма различных химических процессов, в том числе в доменных и мартеновских печах, износа деталей машин, режущего инструмента, процессов диффузии и самодиффузии и др. В у-дефектоскопии используются Р. и. с у-излученнем для просвечивания изделий и материалов, для выявления внутренних дефектов. [c.110]

Космические лучи при попадании в атмосферу Земли испытывают соударения с атомными ядрами элементов атмосферы, в результате чего возникают вторичные нейтроны разнообразных энергий и мезоны. Во всей толще атмосферы образуется в среднем 2,6 нейтр1см сек. В зависимости от энергии нейтронов в атмосфере протекают следующие ядерные реакции (тепловые нейтроны) [c.163]

Радиоактивационный анализ - метод определения элементарного состава исследуемого вещества с помощью различных ядерных реакций (определяться могут как основные компоненты, так и примеси) впервые бьш применен Сиборгом и Ливенгудом для определения галлия в железе. При радиоактивационном анализе (РАА) анализируемый объект предварительно подвергают облучению какими-либо ядерными частицами или достаточно жесткими у-лучами. В результате ядерных реакций образуются радиоактивные изотопы, количественно определяемые по их активности и позволяющие рассчитать содержание исходного изотопа того или другого элемента в исследуемом образце. Поскольку природный состав элементов известен, по содержанию одного из изотопов легко определить содержание элемента [c.158]