Изотопы в природе

Каждый изотоп элемента характеризуется порядковым номером (суммарным числом протонов), массовым числом (суммарным числом протонов и нейтронов) и атомной массой (массой атома, выраженной в атомных единицах массы). Поскольку дефект массы при образовании атома очень мал, массовое число обычно совпадает с атомной массой изотопа, округленной до ближайшего целого числа. (Например, атомная масса хлора-37 равна 36,966, что после округления дает 37.) Если в природе встречается несколько изотопов одного элемента, то, разумеется, экспериментально наблюдаемая атомная масса (естественная атомная масса) должна быть равна средневзвешенному значению атомных масс отдельных изотопов. Это средневзвешенное значение определяется соответственно относительному содержанию изотопов в природе. Хлор существует в природе в виде смеси из 75,53% хлора-35 (атомная масса 34,97 а.е.м.) и 24,47% хлора-37 (36,97 а.е.м.), поэтому средневзвешенное значение масс этих изотопов равно [c.19]

Распр ст-раненность изотопа в природе [c.249]

Благодаря малому содержанию изотопа в природе и большому периоду его полураспада, естественная радиоактивность калия невелика. Однако на многотоннажных производствах калийных солей необходимо соблюдать определенные правила радиационной безопасности, которые учитывают и при расчете норм внесения калийных удобрений в почву. Имеются санитарные нормы, ограничивающие содержание калия в строительных материалах. Естественная радиоактивность калия находит и практическое применение. Поскольку она пропорциональна содержанию калия в руде, последнее можно определить по измерению радиоактивности образца руды и стандартного образца чистого хлорида калия. Распространен также калий-аргоновый метод определения возраста горных пород по количеству накопившегося в порах минералов изотопа Аг. [c.131]

Все атомы с одинаковым числом протонов и, следовательно, с одинаковым атомным номером рассматриваются как атомы одного элемента и обозначаются одно- или двухбуквенным символом. Атомы одного элемента с различным числом нейтронов называются изотопами данного элемента. Для обозначения изотопов слева от символа элемента при помощи верхнего индекса указывают массовое число (например, С1). Иногда слева от символа элемента нижним индексом указывают также атомный номер, или, как чаще говорят, порядковый номер элемента (например, С ), хотя это вовсе не обязательно, поскольку название элемента и его порядковый номер полностью определяются символом элемента. Каждый изотоп элемента имеет собственную атомную массу, а естественная атомная масса представляет собой средневзвешенное значение из этих изотопных масс усреднение производится в соответствии с естественным содержанием каждого изотопа в природе. [c.52]

Эту подгруппу составляют три элемента марганец Мп, технеций Те и рений Ке. Из них только марганец является распространенным элементом (0,1 масс. %) рений распространен мало (5 10 масс.%), а технеций не имеет устойчивых изотопов, в природе не встречается и только искусственно может быть получен в очень малых количествах. Некоторые физические свойства металлов приведены в табл. 28. [c.147]

Однако количество этих изотопов в природе чрезвычайно мало—один атом приходится на 10 атомов углерода, а один атом трития — на 10 атомов водорода. [c.26]

Наличие в каком-либо соединении необычного стабильного изотопа (сверх его естественного содержания, определяющегося распространенностью изотопа в природе) или радиоактивного изотопа позволяет проследить пути превращения этого соединения в присутствии большого числа других соединений, содержащих тот же элемент. Молекулы рассматриваемого соединения или, вернее, атомы элемента, входящего в это соединение, оказываются мечеными они легко определяются на фоне других, немеченых атомов того же элемента. Идею метода нетрудно понять на примере установления пути образования кислорода при фотосинтезе. [c.32]

Относительной атомной массой химического элемента называется величина, равная отношению средней массы атомов данного элемента (с учетом процентною содержания его изотопов в природе) к 1/12 массы изотона углерода— 12 ( С). [c.7]

Некоторые из изотопов радиоактивны и поэтому используются при диагностике и лечении заболеваний. Радиоактивные изотопы, имеющие относительно короткое время жизни, получают искуственно. (Конечно, такие изотопы в природе обычно не существуют.) Тритий уже упоминался (разд. 1.1) как один из таких синтетических изотопов. [c.24]

Основными вопросами, которые интересуют геохимию, являются распределение элементов и их изотопов в природе, процессы, благодаря которым одни элементы отделяются от других, а также химические реакции, связанные с геологическими процессами. Одна из проблем геохимии — происхождение элементов — тесно связана с самой сутью космохимии, т.е. химии Солнца и звезд. Изучая состав метеоритов, удается делать определенные выводы об элементах, входящих в состав солнечной системы, а спектральные исследования Солнца и звезд наряду с применением радиотелескопов позволяют судить о химических процессах, протекающих во Вселенной. Следует отметить, что в отличие от обычных химических явлений, изучаемых в лабораторных условиях, геохимические процессы очень трудно воспроизвести экспериментально из-за таких факторов, как большое время их протекания, удаленность в пространстве, а также характерных для них высоких температур и давлений, и поэтому геохимические исследования во многом основываются на интуиции и косвенных наблюдениях. [c.440]

С этой точки зрения следует обратить особое внимание на взаимодействия между протонами и ядрами Обычно мы не можем видеть С,Н-взаимодействия в спектре ПМР, поскольку распространенность изотопа в природе составляет всего лишь 1,11%. Но для очень сильных сигналов протонов, например, в случае резонанса молекул растворителя или метильной группы, можно увидеть два небольших пика слева и справа от главного пика с относительной интенсивностью 0,55%. Расстояние между ними является константой С,Н-взаимодействия. Эти маленькие пики называют С-сателлитами. [c.224]

Именно эти изотопные пики позволяют определить молекулярную формулу соединения.Зная относительное содержание изотопов в природе, можно рассчитать для любой молекулярной формулы относительную интенсивность для каждого из ожидаемых изотопных пиков (М + 1), (М +2) и т. д. Результаты таких расчетов сведены в таблицы. Например, рассмот- [c.398]

Масс-спектрометрия до настоящего времени является одним из основных методов получения информации о массах ядер и атомов и оценки распространенности изотопов в природе. По соотношению масс изотопов материнского и дочернего излучений (пар и—РЬ, К— Аг, КЬ—8г) определяют возраст горных пород, геологических, археологических и других объектов. Изотопный масс-спектрометрический анализ щ)именяют в методе меченых атомов, когда в качестве метки используют стабильные изотопы. [c.364]

При химических измерениях, в отличие от физических, массы изотопов не рассматриваются. Поэтому в химической шкале масса любого элемента, состоящего из двух или нескольких изотопов, будет зависеть от отношения масс и распространенностей этих изотопов. Однако для многих элементов важным фактором, приводящим к различию между массовыми числами в физической и химической шкалах масс, скорее является неточное измерение соотношений изотопов, чем колебания в распространенностях изотопов в природе. Это, конечно, не наблюдается для моноизотопных элементов, или элементов, имеющих один распространенный и один или более малораспространенных изотопов. [c.42]

Колебания в отношениях распространенностей изотопов в природе были обнаружены для других легких элементов. Исследовались литий [320, 1537], бор [166, 1543, 1567, 2002], кремний [35, 1688], цинк [233], медь [2108], таллий [766] и бром [316]. Опубликованы данные о колебании изотопного состава стронция [21, 871]. Отношение Sr/ Sr может изменяться от 0,1160 до 0,1220, что делает неопределенной поправку на содержание Sr при определении рубидий-стронциевого возраста образцов, которые содержат обычный стронций. [c.107]

Изотопное разбавление [884, 2143] является методом анализа с помощью снетки , и оно может быть применено как к радиоактивным, так и стабильным изотопам 1908, 1734]. Метод основан на применении образцов многих элементов, в которых относительная распространенность изотопов сильно отличается от распространенности этих изотопов в природе. Присутствие таких образцов [c.110]

Многие колебания распространенностей изотопов в природе являются следствием химического обмена, а также различной скорости химических реакций для различных изотопов. Известны химические реакции, при которых может происходить изотопное обогащение водорода, бора, лития, углерода, азота, кислорода, серы и некоторых других элементов. Так же как и в двух предыдущих процессах, для получения большого коэффициента разделения необходимо использовать противоток. В случае обмена лития использовали две несмешивающиеся жидкости различной плотности амальгама лития и спиртовый раствор хлористого лития но обычно для получения противотока газ пропускают через жидкость. Примером получения высокообогащенных изотопов является выделение изотопа с чистотой 99,8% [914[ [c.460]

IV группы 5-го периода периодической системы элементов Д. И. Менделеева, п. н. 40, ат. м. 91,22. Открыт Ц. в 1789,г. М, Клапротом. В состав природного Ц. входят пять стабильных изотопов, известны 14 радиоактивных изотопов. В природе распространепы главным образом минералы циркон ZrSi04 и бадде-леит ZrOa. Все природные минералы Ц. имеют примесь гафния. Ц.— металл серебристо-белого цвета с характерным блеском, т. пл. 1852° С. Химически чистый металл исключительно ковок и пластичен. В соединениях проявляет степень окисления -f-4. Ц, очень устойчив против коррозии в химически агрессивных средах. Ц., очищенный от гафния, находит применение как конструкционный материал в ядерной энергетике, электровакуумной технике (как геттер), в металлургии как легирующий металл, в химическом машиностроении. Из диоксида Ц. и циркона изготовляют огнеупорные материалы, керамику, эмали и особые сорта стекла. [c.285]

Мы знаем только один случай существования изолированных изотопов в природе, образующихся в результате распада ядер радиоактивных атомов. Так, при распаде атома урана как конечный продукт получается атом свинца с атомной массой 205,974, т. е. изотоп оерь, а свинец, образующийся при радиоактивном распаде атома тория, имеет атомную массу 208,042, т. е. представляет собой изотоп о РЬ. [c.40]

Закоиомерности распространения стабильных изотопов в природе. Выводы о стабильности атомных ядер, изложенные в гл. 1, в значительной [c.19]

Открытие изотопии ( 14). Классификация стабильных изотопов 16). Закономерности распространения стабильных изотопов в природе ( 19). Закон постоянства изотопного состава (23). Изотопный эф кт. Влияние изотопии на физические свойства химических соединений (26). Влияние изотопного состава соединений на химическое равновесие. Реакции изотопного обмена (32). Влияние изотопного состава соединений на сктость химической реакции (35 ). Концентрирование и разделение стабильных изотопов ( 37). Характеристика некоторых стабильных изотопов (48). [c.238]

Наличие в масс-спектрах сателлитных пиков, обусловленных различной распространенностью изотопов в природе, характерно и для молекулярных, кластерных и осколочных ионов других типов. Пики сателлитных ионов присутствуют и в масс-спектрах соединений, молекулы которых содержат элементы, существующие в природе в виде одного доминирующего изотопа. Необходимо отметить, что в масс-спектрах соединений, содержащих полиизотопные элементы, присутствуют весьма характерные мультиплеты пиков, которые позволяют определить природу и количество таких элементов в молекуле. [c.58]

Медь состоит из двух изотопов jg u и Ig u. Атомная масса меди равна 63,54. Определите молярные доли каждого из изотопов в природе. [c.101]

Для более полного представления о закономерностях распространения изотопов в природе учитываются космохимические [c.379]

История открытия элемента № 91 — одна из страниц истории поисков радиоактивных элел1ентов и изотопов в природе. Поэтому ее нельзя рассматривать в отрыве от истории других радиоактивных элементов, прежде всего актиния. [c.343]

Различие в величинах упругости пара было установлено Кеесом и Ван-Дайком [1087] им удалось методом низкотемпературной дистилляции разделить образец неона на две фракции, которые отличались по химическому атомному весу на 0,09 единицы. Позднее было показано[2067], что константы равновесия реакций, включающих изотопы водорода, как, например, Н2-Ь20С1 D2-f2H l, значительно отличны от единицы. Меньшее, однако достаточно заметное различие в химическом поведении было обнаружено у изотопов других легких элементов [2068]. Юри [2069] разработал метод вычисления констант равновесия для различных реакций с изотопами и получил данные для обменных реакций, включающих изотопы водорода, лития, бора, углерода, азота, кислорода, хлора, брома и иода. Многие из рассмотренных им реакций могут приводить к фракционированию изотопов в природе. Например, вычисленная и подтвержденная экспериментально константа равновесия [1082] для реакции [c.100]

Кислород является, вероятно, наиболее изученным элементом. Причина этого связана с важной ролью кислорода в жизненных процессах, с использованием его в качестве стандарта в химической шкале атомных весов и широкой распространенностью в виде соединений с другими элементами. Большое значение имеет тот факт, что моря представляют собой огромный резервуар кислорода. Локальные процессы обмена в них проходят при почти постоянном уровне содержания Содержание в атмосфере отличается удивительным постоянством образцы, собранные из приповерхностных слоев из удаленных один от другого пунктов и взятые на высоте до 51,6 км, отличаются по отношению лишь на 0,025% [506]. Это отношение в общем больше на 3% отношения изотопов в пресной воде, а отношение изотопов в океанской воде примерно на 0,5% больше, чем в пресной. Колебания в содержании и дейтерия, наблюдаемые для образцов из воды полярных и других океанов и между образцами из моря и пресноводных бассейнов, вызываются следующими причинами. Превращение воды в лед приводит к обогащению изотопом и уменьшению содержания дейтерия [1171, 1996]. Таким образом, можно ожидать (и это подтверждается экспериментально) изменения плотности воды из приполярных областей, где имеются большие массы льда. Испарение воды вызывает концентрирование тяжелых изотопов кислорода и водорода в остатке. Таким образом, пресная вода, которая образуется при испарении и конденсации морской воды, должна содержать меньше и В, чем морская [413, 592]. Были проведены измерения концентрации дейтерия в большом числе образцов океанской воды. Полученные значения лежат в пределах 0,0153—0,0156%. Для образцов пресной воды было отмечено, что в небольших странах, подобных Англии, где осадки представляют собой первичный продукт испарения морской воды, приносимой ветром, концентрация дейтерия равна приблизительно 0,0152% [347], т. е. близка к содержанию его в воде из океана. Для стран с обширной сушей, подобных США, где большая часть приносимых водяных паров конденсируется в пути , измеренная концентрация дейтерия оказалась равной 0,0133% [698]. В том же ряду измерений было обнаружено аналогичное фракционирование изотопов кислорода, что дает возможность проверить цифры, так как график зависимости соотношения между изотопами водорода и кислорода должен представлять собой прямую линию, наклон которой определяется отношением упругости паров НгО НОО к НгО Н Ю. Эпштейн и Маэда [591] нашли, что содержание в поверхностных морских водах колеблется в пределах 6% и что нижнее значение, как и предполагалось, соответствует воде, разбавленной водой из растаявших ледяных полей. Современная точность в определении содержания позволяет определять изотопный состав кислорода, различный для разных океанов. Возросшая чувствительность определения была использована также при изучении океанических палеотемператур, причем полученные результаты свидетельствуют о важности очень точных определений для изучения колебаний распространенности изотопов в природе. Возросшая [c.102]