Инертные газы изотопный состав

Для масс-спектрометрического метода характерна возможность анализа любых газообразных смесей в широком диапазоне концентраций, включающих в свой состав большое число компонентов как углеводородных, гак и неуглеводородных. С одинаковым успехом анализируют Ог, Нг, Нг, инертные газы, агрессивные газы (50з, 50г, НгЗ), окислы азота, соединения, имеющие в своем составе Р, С1, а также определяют изотопный состав различных веществ. [c.214]

По содержанию космогенных изотопов можно оценить так называемый космический возраст метеоритов — время, которое прошло с момента их образования при развале астероида или какого-нибудь другого тела сравнительно больших размеров (в котором внутренние части экранированы от космического излучеш-гя) до момента падения на Землю, где интенсивность космического излучения очень мала. Все полученные в настоящее время данные показывают, что имеются существенные различия между космическим возрастом каменных и железных метеоритов. Для каменных метеоритов он колеблется от 5 до 500 млн. лет, для железных от 200 до 2000 млн. лет. Такое расхождение может свидетельствовать о распаде каменных метеоритов после их образования из астероидов или об утечке инертных газов из каменных метеоритов, космический возраст которых определяется в основном по изотопному составу. Для решения этого очень важного для космогонии всей Солнечной системы вопроса необходимо знать точные данные о сечениях образования отдельных космогенных изотопов при взаимодействии космических лучей различной энергии со всеми атомными ядрами, входящими в состав метеоритов. Они могут быть получены на современных ускорителях. [c.162]

При остывании и эволюции выброшенной из звезд плазмы формируются холодные тв. тела, начиная от космич. пыли и кончая метеоритами, астероидами, планетами. Основные процессы формирования тв. тел Солнечной сист., как показывают изотопные данные, прошли 4,55 млрд. лет назад, через 200—300 млн. лег после последнего этапа нуклеосинтеза. Образование тв. тел сопровождалось глубоким фракционированием космич. в-ва тв. компонента Солнечной сист. представляет собой труднолетучую его фракцию, резко обедненную Hj, инертными газами, N2, а также С, S, С1 а др. Лишь удаленные от Солнца планеты-гиганты, их спутники и кометы сохранили в виде льдов и массивных атмосфер значит, часть солнечных газов легкие газы (Hj, СН , МНз и др.) и продукты их конденсации (жидкие р-ры и льды) составляют осн. массу этих тел. В-во космич. тел претерпело, как показывают исследования метеоритов, многократное преобразование в процессах испарения,конденсации, соударения облучение их пов-сти галактич. и солнечными лучами изменяет изотопный состав злементов и приводит к накоплению космогенных, как правило, короткоживущих, радиоактивных изотопов. Но в целом эти процессы слабо нарушают относит, распространенности большинства труднолетучих злементов, к-рые остаются близкими к солнечным, свидетельствуя о единстве в-ва Солнечной сист. [c.279]

Основным физическим методом, использованным при открытии изотопов стабильных элементов, стал метод катодных лучей, впервые применённый для анализа масс элементов Дж.Дж. Томпсоном — метод парабол [5. Исследуя газовую составляющую воздуха, Томпсон в 1913 году впервые наблюдал раздвоение на фотопластинке параболы, описывающей массы атомов инертного газа неона, что было невозможно объяснить присутствием в катодных лучах какой-либо с ним связанной молекулярной составляющей. Война прервала эти работы, но сразу с её окончанием Ф. Астон, работавший до войны с Томпсоном, вернулся к этой тематике и, критически пересмотрев метод парабол, сконструировал первый масс-спектрограф для анализа масс изотопов, имевший разрешение на уровне 1/1000 [6. В 1919 году он использовал новый прибор для исследования проблемы неона и показал, что природный неон является смесью двух изотопов — Ые-20 и Ме-22 [7], так что его химический атомный вес 20,2 (в единицах 1/16 массы кислорода), отличный от целого числа 20, можно объяснить, предполагая, что естественный неон — смесь двух изотопов, массы которых близки к целым числам, смешанных в пропорции 1 10. Тем самым Ф. Астон впервые убедительно экспериментально доказал принципиальное существование изотопов стабильных элементов, которое уже широко дискутировалось в то время в теоретических работах В. Харкинса в связи с проблемой целочисленности атомных весов [8]. Получив прямое подтверждение существования изотопов неона, Астон вскоре на том же приборе, развивая успех, показал сложный изотопный состав хлора, ртути, аргона, криптона, ксенона, ряда галогенов — иода, брома, нескольких элементов, легко образующих летучие соединения — В, 51, Р, 5, Аз, и ряда щелочных металлов — элементов первой группы таблицы Менделеева. Он также зафиксировал шкалу масс ядер, положив в её основу кислород (0-16) и углерод (С-12), в то время считавшихся моноизотопными, и провёл сопоставление их масс. К концу 1922 года им были найдены наиболее распространённые изотопы около трёх десятков элементов (см. табл. 2.1), за что 12 декабря 1922 года он получает Нобелевскую премию. Несколько раньше (1920) он, проанализировав первый экспериментальный материал, формулирует эмпирическое правило целочисленности атомных весов изотопов в шкале 0-16 [9]. В 1922 году в исследовании изотопов к нему присоединился А. Демпстер, предложивший свой вариант магнитного масс-спектро-метра с поворотом исследуемых пучков на 180 градусов [10]. Он открыл основные изотопы магния, кальция, цинка и подтвердил существование двух изотопов лития, найденных перед этим Ф. Астоном и Дж.П. Томпсоном (табл. 2.1). [c.39]

Веш ество Земли в первичнол состоянии не могло удержать благородные газы космического происхождения из-за их химической недеятельности. В пользу этого мнения говорит и количественное различие изотопного соста-lia инертных газов па Земле и на звездах. [c.87]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология