Изотопы природные элементов

Изотопы находят широкое применение в научных исследованиях, где они используются как меченые атомы для выяснения механизма химических и, в частности, биохимических, процессов. Для этих целей необходимы значительные количества изотопов. Стабильные изотопы получают выделением из природных элементов, а радиоактивные в большинстве случаев с помощью ядерных реакций, которые осуществляются искусственно в результате действия на подходящие элементы нейтронного излучения ядерных реакторов или мощных потоков частиц с высокими энергиями, например дейтронов (ядер дейтерия й), создаваемых ускорителями. Один и тот же изотоп можно получить различными путями. Так, например, для получения радиоактивных изотопов водорода, углерода, фосфора и серы, наиболее широко используемых в практике биологических исследований, осуществляются следующие ядерные реакции [c.26]

Фредериком и Ирен Жолио-Кюри (1934) было открыто явление искусственной радиоактивности. Было получено весьма большое число новых изотопов, причем все они оказались радиоактивными. Благодаря этому в настоящее время общее число известных изотопов разных элементов очень сильно возросло. Так, если в природных соединениях встречается всего примерно 280 изотопов разных элементов, то с искусственно полученными это число возросло почти до 1400 и продолжает расти с каждым годом в связи с получением все новых изотопов. [c.50]

Как уже отмечалось ранее, кроме того, могут существовать атомы с различной атомной массой и одинаковым зарядом. Такие атомы называются изотопами. Природные элементы представляют собой обычно смесь изотопов. Так, например, кислород представляет собой смесь трех изотопов с атомными массами 16, 17 и 18. [c.577]

Сначала Мария Кюри считала радиоактивность свойством только тяжелых элементов. Действительно, природные радиоизотопы - это изотопы большей частью тяжелых элементов. Например, изотопы всех элементов с атомным номером, которые больше 83 (висмут), радиоактивны. Однако довольно много более легких элементов, имеют природные радиоизотопы, и в принципе возможно получить радиоактивный изотоп любого элемента. В табл. У.4 перечислены некоторые природные радиоизотопы и их относительная распространенность. [c.316]

Кроме того, весьма важно проводить разделение стабильных изотопов природных элементов для изучения их свойств. Поскольку изотопы одного элемента обладают одинаковыми химическими свойствами и мало [c.290]

Для всех элементов периодической системы число изотопов, встречающихся в природных условиях, достигает 280. В табл. 2 приведены данные об изотопах некоторых элементов и их изотоп- [c.46]

В связи с определением атомных весов важен факт, что большинство элементов является смесью изотопов. Изотопный состав, т. е. отношение различных изотопов природных элементов, всегда один и тот же (за очень редкими исключениями) независимо от происхождения элемента. Следовательно, обычные атомные веса представляют собой средние значения для смесей изотопов, что, конечно, очень важно с практической точки зрения, поскольку обычно применяются эти смеси изотопов. [c.50]

Природные изотопы некоторых элементов [c.47]

Большое практическое значение имеет тот факт, что соотношение изотопов в природных элементах строго одинаково. Бесчисленные определения атомных весов, выполненные на протяжении века с пробами одного и того же элемента разного происхождения, практически всегда приводили к постоянным значениям . Необходимо принять, что эта смесь изотопов природных элементов образовалась раньше отверждения земной коры на протяжении очень продолжительных геологических эпох. В природе существуют чистые изотопы или смеси изотопов в соотношениях, только в исключительных случаях отличающихся от обычных, например тогда, когда изотоп образовался в результате радиоактивного распада в твердых минералах (см. выше случай образования свинца из урана и тория). В природных условиях только очень редко и очень несовершенно происходит частичное разделение соединений смеси изотопов какого-либо элемента. Хак, вода больших альпийских ледников несколько богаче тяжелым водородом вследствие более быстрого испарения обычной воды, более летучей, чем тяжелая вода. Тот факт, что смешанные элементы обладают одинаковым изотопным составом, является особенно благоприятным обстоятельством. Иначе в аналитической химии встретились бы большие трудности. [c.756]

Изотопы. Существуют ядра с одним и тем же значением I, но с различным значением А, т. е. ядра с различным содержанием нейтронов. Атомы, имеющие одинаковый заряд ядра, но разное количество нейтронов, называются изотопами. Так, символами бС и еС обозначают изотопы углерода. Большинство химических элементов является совокупностями изотопов. Например, природный кислород состоит из изотопов вО (99,76 %), вО (0,04 %) и 0 (0,2 %), природный хлор — из изотопов 7С1 (75,53 %) и /С (24,47 %). Наличие нескольких изотопов у элементов — основная причина дробных значений атомных масс элементов. Наиболее многочисленны изотопы (по 6—10) у элементов с 2 от 40 до 56, т. е. расположенных в середине периодической системы элементов. При этом число устойчивых (стабильных) изотопов меньше числа неустойчивых, т. е. радиоактивных. Элементы, начиная с 84 (полоний) и кончая 92 (уран), состоят только из неустойчивых изотопов. При 2 > 92 изотопы становятся настолько нестабильными, что все тяжелые элементы, начиная с нептуния (93), получены искусственным путем. [c.399]

Ранее уже отмечалось, что естественных радиоактивных изотопов немного, поэтому, располагая только ими, невозможно было широко применять метод меченых атомов. Коренным образом дело изменилось лишь после открытия в 1934 г. супругами Ирен и Фредериком Жо-лио-Кюри способов искусственного получения радиоактивных изотопов. Достигается это при помощи бомбардировки ядер атомов альфа-частицами, нейтронами или тяжелыми изотопами водорода (с атомным весом 2). Попадая в ядра бомбардируемых атомов, эти снаряды выбивают из них нейтроны или альфа-частицы, что приводит к изменению атомного веса и более или менее быстрому распаду вновь образованного радиоактивного изотопа с выделением соответствующего излучения. Так, бомбардируя альфа-частицами ядра атомов алюминия, получают радиоактивный изотоп фосфора, который, в свою очередь, после излучения бета-частиц переходит в изотоп кремния. В настоящее время получены радиоактивные изотопы всех известных в природе химических элементов, причем на каждый элемент приходится по нескольку искусственных изотопов. Природных элементов насчитывается около 100, а искусственных изотопов получено более 800. [c.201]

Радиоактивные элементы и их распад. Радиоактивностью называется самопроизвольное превращение неустойчивого изотопа одного химического элемента в изотоп другого элемента, сопровождающееся испусканием элементарных частиц или ядер. Радиоактивность, проявляемая природными изотопами элементов, называется естественной радиоактивностью. Процессы радиоактивных превращений протекают у разных изотопов с различной скоростью. Эта скорость характеризуется постоянной радиоактивного распада, показывающей, какая часть общего числа атомов радиоактивного изотопа распадается в 1 с. Чем больше радиоактивная постоянная, тем быстрее распадается изотоп. [c.91]

В качестве меченых атомов применяют или устойчивый изотоп данного элемента, отличающийся по своей массе от средней массы, атомов этого элемента в природных соединениях, или изотоп, обладающий радиоактивностью. Соединения данного элемента, содержащие этот изотоп в чистом или хотя бы в обогащенном виде, вводят в процесс и в различных стадиях контролируют содержание изотопа, что дает возможность наблюдать за ходом процесса. При этом предполагается, что замена одного изотопа другим не вызывает существенного изменения свойств исследуемых веществ. При химических исследованиях метод меченых атомов больщей частью связан с процессами изотопного обмена ( 229). [c.541]

Стабильные и радиоактивные изотопы. В настоящее время известно около 280 стабильных изотопов, принадлежащих 81 природному элементу, и более 1500 радиоактивных изотопов, 107 при родных и синтезированных элементов. При этом у элементов с нечетными I не более двух стабильных изотопов. Число нейтронов в таких атомных ядрах, как правило, четное. Большинство элементов с четным 2 характеризуется несколькими стабильными изотопами, из которых не более двух с нечетными А. Наибольшее число изотопов имеют олово (10), ксенон (9), кадмий (8) и теллур (9). У многих элементов по 7 стабильных изотопов. Такой широкий набор стабильных изотопов у различных элементов связан со сложной зависимостью энергии связи ядра от числа протонов и нейтронов в нем. По мере изменения числа нейтронов в ядре с определенным числом протонов энергия связи и его устойчивость к различным типам распада меняются. При обогащении нейтронами ядра излуч-ают электроны, т. е, становятся р -активными с превращением нейтрона в ядре в протон. При обеднении ядер нейтронами наблюдается электронный захват или р+-активность с превращением протона в ядре в нейтрон. У тя- [c.50]

Нормальный водород представляет собой природную смесь изотопов данного элемента. [c.10]

Углеграфитовые материалы и изделия изготавливаются из веществ, основным элементом которых является углерод. Углерод с атомным номером 6 имеет атомный вес 12,011. Он содержит 98,9% изотопа с 1,1% изотопа Природные графиты имеют в своем составе следы радиоактивного изотопа и несколько более нестабильных изотопов. [c.17]

XV. Природное содержание изотопов некоторых элементов и инкременты относительных [c.322]

Азот и фосфор широко распространены в природе и являются важными составными частями нашего окружения. Азот, как известно, является главным компонентом земной атмосферы и в значительных количествах присутствует в биологических системах. Фосфор входит в состав некоторых минералов, например фосфатов этот элемент то же является важной составной частью биологических систем. Мышьяк, сурьма и висмут распространены гораздо меньше, но все же без особого труда добываются из некоторых минералов. Висмут занимает интересное место в химии. Единственный природный изотоп этого элемента ° Bi имеет самый высокий атомный номер среди [c.313]

ИЗОТОПНЫЕ ИНДИКАТОРЫ (меченые атомы) — вещества, имеющие отличный от природного изотопный состав и благодаря этому используемые в качестве меченых для изучения разнообразных процессов. Роль меченого атома выполняют стабильные или радиоактивные изотопы химических элементов, которые легко могут быть обнаружены и определены количественно. Метод И. и. можно использовать в сложных процессах перемещения, распределения и превращения веществ в любых сложных системах или непосредственно в живых организмах. Этот метод применяют в химии, биологии, медицине, металлургии, геологии, сельском хозяйстве, почвоведении, в технике и промышленности. Радиоактивные И. и. определяют при помощи счетчика илп ионизационной камеры нерадиоактивные изотопы регистрируют масс-спектрометрами. Для проведения исследования И. и. прибавляют к химическому соединению, смеси, удобрению, лакам и т. д., содержащим исследуемый элемент поведение И. и. соответственно характеризует поведение элемента в данном процессе. [c.106]

Известно около 300 стабильных природных изотопов, синтезировано более 1800 нестабильных радиоактивных изотопов известных элементов. [c.72]

Задача 2. Природный калий состоит из трех изотопов. Часть атомоа изотопа К о распадается с испусканием -частиц. Изотоп какого элемента при этом получается [c.106]

И твердых телах, изучения коррозии металлов, кинетики кристаллизации, растворимости трудно растворимых солей, процессов адсорбции и многих других вопросов. Особенно большое значение изотопы имеют для изучения обмена веществ в растительных и животных организмах, диагностики и лечения многих заболеваний. Обычно для решения различных задач применяют определенный изотоп данного элемента, отличающийся своей массой от средней массы атомов этого элемента в природных соединениях или отличающийся от них радиоактивностью. Такой изотоп (изотопный индикатор) вводят в процесс и в различных его стадиях контролируют содержание изотопа. [c.24]

Природный кобальт состоит из одного стабильного изотопа Со . Получено несколько искусственно-радиоактивных изотопов этого элемента, из которых важнейшим является Со (т = 5,27 года). Последний обычно получают по реакции Со (п, у) Со . [c.549]

Все ЩЭ имеют нечетный атомный номер. В связи с этим число стабильных изотопов в природной плеяде относительно мало. (Как видно из табл. 1.1, натрий и цезий являются элементами-одиночками.) Природный литий представляет собой смесь двух стабильных изотопов— Li и Li. Литий (после водорода) был первым элементом, изотопы которого стали разделять в промышленном масштабе (для получения трития, используемого при термоядерном синтезе). В плеяду изотопов природного калия входят три изотопа. Наиболее распространен К с типом ядра по массе 4 -f3, что характерно для нечетных элементов первой половины периодической системы. Распространенность изотопа К (тип ядра по массе 4п-Ы) на порядок ниже, а изотоп К (тип ядра по массе 4п) неустойчив, имеет слабую -радиоак-тивность. Его доля в смеси изотопов мала (0,01%), но активирующее действие постоянно присутствующего в организме человека и животных радиоизотопа калия, по всей видимости, имеет большое биологическое значение. Впрочем, период полураспада К очень велик 10 лет, т. е. соизмерим с возрастом Земли. [c.9]

Естественная радиоактивность. Многие ядра атомов неустойчивы и могут самопроизвольно превращаться в другие ядра. Явление самопроизвольного распада ядер природных элементов получило название естественной радиоактивности. Естественная радиоактивность открыта французскими физиками А. Беккере-лем (1896), М. Кюри и П. Кюри (1898). К основным типам самопроизвольных ядерных процессов относятся а- и р-распады и спонтанное деление. При а-распаде ядро испускает а-частицы (ядра гелия) с массовым числом четыре и положительным зарядом два, что приводит к образованию изотопа элемента с зарядом ядра на две единицы меньше исходного. Выделение а-частиц характерно для большинства элементов с массовыми числами, превышающими 208, например для изотопа урана [c.400]

Радиоактивные элементы и их распад. Явление радиоактивности уже было кратко рассмотрено в 20. Используя понятие об изотопах, можно дать более строгое определеипе этому явлению радиоактивностью называется самопроизвольное превращение неустойчивого изотопа одного химического элемента в изотоп другого элемента, сопровождающееся испусканием элементарных частиц или ядер (например, а-частиц). Радиоактпипость, проявляемая природными изотопами элементов, называется естественной р а д и о а к т 11 в и о с 1 ь ю, [c.106]

Природе существуют атомы углерода и с массовым числом 12 (сокращенно—и с массовым числом 13 ( С). Такие атомы одного и того же элемента, характеризующиеся различными массовыми числами (т. е. суммарным числом нуклонов), носят название изотопов данного элемента. Обычный углерод, имеющий атомный вес 12,011, представляет собой природную смесь (около 98,9%) и (около 1,1%). Так как химические свойства изотопов в подавляющем большинстве случаев практически тождественны, состав их природной смеси при реакциях обычно не изменяется. [c.74]

Свободный кремний впервые получен в 1823 г. Природный элемент слагается из трех изотопов — Si (92,2%), ssi (4,7) и Si (3,1). Его практический атомный вес дается с точностью до 0,001. По химии кремния имеются обзорная статья и монографии . [c.586]

Относительный атомный избыток- ра тосгъ процентных концентраций изотопа в данном образце (элемента) и в естественной смеси изотопов природного элемента. [c.454]

В настоящее время изучен состав всех изотопов природных химических элементов. Установлено, что, как правило, каждый элемент представляет собой совокупность нескольких изотопов. Именно этим объясняются значительные отклонения атомных масс многих элементоа от целочисленных величин. Так, природный хлор на 75,53% состоит из изотопа i и на 24,47% из изотопа С1 в результате средняя атомная масса хлора равна 35,453. [c.105]

Различные изотопы отличаются друг от друга устойчивостью. Так, изотопы водорода протий и дейтерий вполне устойчивы и из их смеси состоит природный водород (дейтерий 0,016%) тритий же неустойчив, самопроизвольно подвергается радиоактивному распаду, отчего в природном водороде его нет и он может быть получен лищь искусственно. 26 элементов имеют лишь по одному устойчивому изотопу — такие элементы называются моноизотопны-ми (они характеризуются преимущественно нечетными атомными номерами), и атомные массы их приблизительно целочисленны. У 55 элементов имеется по нескольку устойчивых изотопов — они называются полиизотопными (большое число изотопов характерно для элементов преимущественно с четными атомными номерами). У остальных элементов известны только неустойчивые, радиоактивные изотопы. Это все тяжелые элементы, начиная с элемента № 84 (полоний), а из относительно легких — № 43 (технеций) и № 61 (прометий). Однако радиоактивные изотопы некоторых элементов относительно устойчивы (характеризуются большим периодом полураспада ), и потому эти элементы, например торий, уран, встречаются в природе. В большинстве же радиоактивные изотопы получают искусственно, в том числе и многочисленные радиоактивные изотопы устойчивых элементов. [c.23]

Важнейшая особенность нестабильных изотопов— их радиоактивность, под которой понимают самопроизвольное превращение неустойчивого изотопа химического элемента в другой изотоп этого или другого элемента. Различают радиоактивность естественную и искусственную. Первая из них открыта А. Беккерелем (1896), вторая — И. и Ф. Жолио-Кюри (1934). Во многих случаях продукты радиоактивного распад.а сами оказываются радиоактивными, и тогда образованию стабильного изотопа предшествует цепочка из нескольких актов радиоактивного распада. Примерами таких цепочек служат радиоактивные ряды (семейства) природных изотопов тяжелых элементов, которые начинаются у238 у235 Л 232 заканчиваются стабильными изотопами свинца РЬ ° , РЬ ° РЬ2° . Возможны разветвления радиоактивных превращений. [c.51]

Галлий, нндий и таллий встречаются в природе каждый в виде двух изотопов. Природные изотопы индия об.ладают естественной радиоактивностью с длительным, однако, периодом полураспада. Природные изотоны галлия и таллия стабильны. Известно много искусственных радиоактивных изотопов этих элементов. [c.335]

АТ0МНАЯ1МАССА (атомный вес) — среднее значение массы атома, выраженное в международных единицах. Международная единица атомных масс, принятая в 1961 г., равна 1Д2 массы изотопа углерода i — основного изотопа природного углерода. До 1961 г. единицей атомных масс была массы атома кислорода. Углеродная единица А. м. в 1,000275 раза меньше кислородной. Д. м. является одной из важнейших ррактеристик химического элемента. [c.34]

Химические элементы представляют собой, как правило, смесь изотопов. Наибольшее число изотопов имеет олово у ксенона 9 изотопов, кадмий и теллур имеют по 8 изотопов другие элементы имеют меньшее число изотопов. 22 элемента состоят из атомов одного типа (F, Na, Р, V, Мп, Аи и др.). Преобладающее число изотопов — у элементов с номерами, кратными 4. Элементы, которые расположены после висмута в периодической системе, ие имеют стабильных изотопов. Они радиоактивны. Изучение природных радиоактивных элементов (урана, радия, тория, актиния, полония) позволило во многом понять явление изотопии, установить естественные радиоактивные ряды тория sfTh, урана jfU, актиния м Ас, установить, что распространенность химических элементов подчиняется законам образования ядер элементов и коррелируется с местом элементов в системе Менделеева. [c.426]

После открытия явления изотопии стали различать понятия атомной массы для элементов, состоящих из смеси изотопов, и отдельных изотопов. Для элементов, которые представлены в природе одним изотопом (например, Р, А1), атомная масса элемента совпадает с атомной массой этого изотопа. Если элемент представлен в виде смеси изотопов, то его атомную массу выт числяют как среднее значение из атомных масс отдельных его изотопов с уче--том относительного содержания каждого из них. Так, природный хлор состоит из изотопов 35С1 (75,53 %) и С1 (24,47 %), массы атомов которых соответственно 34,964 и 36,961. Атомная масса элемента хлора из этих данных равна [c.12]

В заключение отметим, что природный водород имеет три изотопа — протий Н, дейтерий (О , тритий 1Т . Обычно физические и химические свойства изотопов вйех элементов, кроме водорода, практически одинаковы для атомов, ядра которых состоят из нескольких протонов и нейтронов, почти не сказывается разница в один, два нейтрона. Но у водорода снова особенность — ведь ядро атома состоит из одного-единственного протона, и если к нему добавляется нейтрон, масса ядра возрастает вдвое (10 ), а если два нейтрона — втрое (1Т ). Поэтому все изотопы водорода сильно отличаются по своим свой-С1вам, например температура кипения протия составляет (—252,8 ), дейтерия (—249,5°), трития (—248,3°). Более того, для изотопов водорода заметны различия и в химических свойствах, проявляющиеся главным образом в изменении скорости протекания химических реакций. Например, при электролизе воды разлагаются на водород и кислород в первую очередь молекулы обычной воды НгО, а молекулы тяжелой воды ОгО накапливаются в остатке. [c.284]

Радиоактивный э.гемент — химический элемент, все известные изотопы которого радиоактивны. Сюда относятся как природные элементы (полоний, астат, франций, радий, уран и др.), так и искусственно полученные (технеций, прометий, плутоний, фермий, менделевий и др.). [c.378]

Рассчитайте мольную долю (%) каждого изотопа в природных элементах Ga, In и Tl, если относительные атомные массы изотопов Ga, Оа, ii3in, iisjn, 2° Т1, ° Т1 равны соответственно 68,9257 70,9249 112,9041 114,9039 202,9723 204,9744. [c.251]