Висмут атомное ядро

Однако все элементы периодической системы с 2>83 (т. е. после висмута) радиоактивны, не имеют стабильных изотопов. Большое практическое значение имеют и многие искусственно получаемые радиоактивные изотопы. Поэтому в наши дни важнейшей характеристикой химического элемента являются не только химические свойства, определяемые строением электронной оболочки атома, но и свойства атомного ядра, прежде всего его стабильность. Современная химия решает задачи, связанные с выделением и очисткой отдельных изотопов, как стабильных, так и радиоактивных, их практическим использованием, например при работе АЭС. От строения и устойчивости атомного ядра изотопов того или иного химического элемента зависит его распространенность, влияющая на распределение элемента в земной коре и на земном шаре, сочетание элементов друг с другом в минералах и месторождениях. [c.208]

Б главной подгруппе V группы два элемента обнаруживают как неметаллические, так и металлические свойства. Это сурьма и висмут. Их применяют в небольших количествах в качестве добавок к сплавам. Сульфид сурьмы содержится в горючих составах для спичек. Соединения висмута и сурьмы используются в медицине например, бинты для перевязки ожога, мазь и порошок от ожога содержат нитрат висмута. Висмут является последним устойчивым элементом периодической системы все элементы с большим номером радиоактивны, т. е. их атомные ядра, испуская элементарные частицы, превращаются в более легкие ядра. [c.91]

Вся группа характеризуется в общем как группа металлоидов. Однако, по мере увеличения атомного веса и заряда ядра элементов этой группы, у них ослабляются металлоидные свойства и усиливаются металлические свойства. Азот (атомный вес 14, заряд ядра 7) и фосфор (атомный вес 31, заряд ядра 15) являются типичными металлоидами. У мышьяка (атомный вес 74,9, заряд ядра 33) уже проявляются некоторые свойства металлов. У сурьмы (атомный вес 121,8, заряд ядра 51) металлические свойства проявляются сильнее, чем у мышьяка. Висмут (атомный вес 209, заряд ядра 83) проявляет себя преимущественно как металл. [c.169]

В феврале 1932 г. появилась краткая заметка Д. Чад-вика об открытии им новой ядерной частицы — нейтрона, с массой, почти равной массе протона, но электрически нейтральной. В апреле 1932 г. советский физик Д. Д. Иваненко впервые высказал гипотезу — ныне общепринятую,— что атомные ядра состоят из протонов и нейтронов. Согласно этой модели, в ядре атома с массовым числом А и атомным номером 2 содержится 2 протонов и Л — 2 нейтронов. Например, в ядре атома висмута содержится 83 протона и 126 нейтронов. Положительный заряд протонов компенсируется отрицательным зарядом 83 электронов, находящихся в оболочках. Ядра разных изотопов одного и того же элемента содержат, очевидно, равное количество протонов, но различное число нейтронов. Например, ядро водорода — это один протон, в ядре тяжелого изотопа водорода — дейтерия, кроме протона, имеется один нейтрон. [c.44]

Рис. У.12 показывает распад ядра свинца-210. В конечном счете ядро теряет нейтрон, но приобретает протон. Таким образом, массовое число остается неизменным, а атомный номер увеличивается на 1 — до 83. Новое ядро принадлежит висмуту-210.

Явление естественной (природной) радиоактивности (см. 3.1) показывает, что не только атом, но и ядро атома имеет сложную структуру. Природная радиоактивность характеризуется самопроизвольным превращением атомных ядер, когда ядро одного элемента без всякого воздействия извне превращается в ядро другого элемента. Все элементы, расположенные в периодической системе после висмута, радиоактивны. [c.70]

Характер взаимодействия между частицами внутри ядра не позволяет образоваться ядрам с любым количеством нейтронов и протонов. Устойчивые ядра состоят из определенных комбинаций протонов и нейтронов. Для устойчивых ядер легких элементов число протонов и нейтронов приблизительно одинаково. Например, устойчивые изотопы углерода С и содержат 6 протонов и б или 7 нейтронов, устойчивые изотопы азота Ы и — 7 протонов и 7 или 8 нейтронов, а устойчивые изотопы кислорода 0, О, 0 — 8 протонов и соответственно 8, 9, 10 нейтронов. По мере увеличения атомного номера оптимальное отношение числа нейтронов к числу протонов возрастает, достигая у тяжелых элементов величины 1,5. Изотопы с устойчивыми ядрами называют стабильными изотопами. Они имеются у всех элементов с атомными номерами от 1-го (водород) до 83-го (висмут), за исключением 43-го (технеция) и 61-го (прометия). Часто, особенно [c.25]

Эффекты, рассмотренные в двух предшествующих разделах, не дают расщепления уровней атома и поэтому могут приводить к сверхтонкой структуре только в случае наличия нескольких изотопов. Но сверхтонкая структура наблюдалась и у атомов, не имеющих изотопов, например у висмута, поэтому необходимы дополнительные гипотезы для ее описания. Такая гипотеза была предложена в 1924 г. Паули который постулировал, что ядро само по себе имеет спиновый и связанный с ним магнитный моменты. Предполагается, что ядро с данными X Л М имеет всегда один и тот же спин, обозначаемый 1, но что различные типы ядер имеют различные спины. Эта гипотеза ядерного спина нашла себе важное применение в теории молекулярных спектров, так что в настоящее время она составляет неотъемлемую часть атомной теории. [c.400]

С позиции теории строения атома легко объясняется и тот факт, что с ростом заряда ядра металлические свойства элементов в каждой подгруппе возрастают, а неметаллические — убывают. Так, сравнивая распределение электронов по уровням в атомах фтора Р и иода I, можно отметить, что оно у них соответственно 2.7 и 2.8.18.18.7, т. е. по 7 электронов на внешнем уровне это указывает на сходство свойств. Однако внешние электроны в атоме иода находятся дальше от ядра, чем в атоме фтора (у иода больший атомный радиус), и поэтому удерживаются слабее. По этой причине у атома иода легче оторвать электроны, т. е. он будет проявлять металлические свойства, что не характерно для фтора. Вообще в подгруппе металлические свойства элементов с ростом их порядкового номера усиливаются, а неметаллические свойства ослабевают. Поэтому, например, азот — неметалл, висмут — металл. [c.45]

Например, в ядре атома висмута, массовое число которого А = 209, а атомный номер 2 = 83, содержится, согласно этой точке зрения, 209 протонов и 209—83 = = 126 электронов. Добавочные 83 электрона находятся в электронных оболочках, поэтому в сумме числа протонов и электронов одинаковы, и атом электронейтрален. Другой пример — в дейтероне (ядре тяжелого изотопа водорода — дейтерия), для которого А — 2, а X = 1 должно было бы содержаться 2 протона и 1 электрон. [c.42]

Например, ядро висмута с массовым числом 209 и атомным номером 83 обозначается как В даль- [c.45]

Превращение висмута в полоний сопровождается Р-излучением. Один из нейтронов ядра теряет электрон, в результате чего число протонов и, следовательно, заряд ядра увеличиваются на единицу. Атомный вес нового ядра такой же, как и исходного. [c.139]

Например, ядро висмута с массовым числом 209 и атомным номером 83 обозначается как или Легко понять, что поскольку химический символ элемента уже определяет его атомный номер, можно пользоваться сокращённым способом обозначения атомных ядер, включающим только химический символ элемента и массовое число данного изотопа, например, [c.26]

Законы радиоактивного превращения. Все элементы с атомными номерами большими, чем атомный номер висмута (83), нестабильные и претерпевают радиоактивное разложение, распадаясь на более легкие элементы. Так как на состояние ядра не влияет термическое движение молекул, то в скоростях радиоактивного распада не наблюдалось заметного изменения при изучении широкого диапазона температур от температуры жидкого гелия до 1000°. Химический состав влияет на скорость радиоактивного распада только в случае изомерного превращения и даже в этом случае его влияние очень мало. [c.726]

Ядро, как и атом в целом, имеет оболочечное строение. Особой стойчивостью отличаются атомные ядра, содержащие 2—8—20— 8—50—82—114—126—164 протонов (то есть ядра атомов с таким орядковым номером) и 2—8—20—28—50—82—126—184—196— 28—272—318 нейтронов, вследствие законченного строения их болочек. Только недавно удалось подтвердить эти воззрения расче-ами с помощью ЭВМ. Такая необычная устойчивость бросилась глаза, прежде всего, при изучении распространенности некоторых лементов в космосе. Изотопы, обладающие этими ядерными числа- и, называют магическими. Изотоп висмута 8з Bi, имеющий 126 нейронов, представляет такой магический нуклид. Сюда относятся акже изотопы кислорода, кальция, олова. Дважды магическими вляются для гелия — изотоп 2 Не (2 протона, 2 нейтрона), для альция — 20 Са (20 протонов, 28 нейтронов), для свинца — РЬ 82 протона, 126 нейтронов). Они отличаются совершенно особой рочностью ядра. [c.181]

Все элементы, расположенные в периодической системе после висмута зВ . радиоактивны. Из них только ядра Th(Г / = 1,4- О лет), (Г / =7-10 лет) и (Г / ==4,5-10 лет) имеют достаточно большой период полураспада и могли сохраниться на Земле. Другие элемещгы с атомными номерами. более 83 постоянно образуются за счет естественного радиоактивного распада ядер ТИ, и [c.14]

Существование в Периодической системе вставных d и /-рядов существенно влияет на ионизационные потенциалы и атомные (ионные) радиусы последующих элементов. Особенно велико влияние заполненного 4/1 -слоя, которое называется лантаноидным сжатием (контракцией). Это явление заключается в том, что наличие завершенного 4/14-уровня способствует уменьшению объема атома за счет взаимодействия оболочки с ядром вследствие последовательного возрастания его заряда. Поэтому, наприм(ф, с увеличением атомного номера в ряду лантаноидов происходит неуклонное уменьшение размеров атома. Это же явление объяенж т целый ряд особенностей, характерных для d- и sp-элементов VI периода, следующих за лантаноидами. Так, лантаноидная контракция обусловливает близость атомных радиусов и ионизационных потенциалов, а следовательно, и химических свойств -элементов V и VI периодов (Zr—Hf, Nb—Та, Мо—W и т. д.). Особенно ярко это выражено у элементов-близнецов циркония и гафния, поскольку гафний следует непосредственно за лантаноидами и лантаноидное сжатие компенсирует увеличение атомного радиуса, вызванное появлением дополнительного электронного слоя. Эффект лантаноидной контракции простирается чрезвычайно далеко, оказывая влияние и на свойства sp-элементов VI периода. В частности, для последних характерна особая устойчивость низших степеней окисления Т1+ , РЬ , Bi+з, хотя эти элементы принадлежат, соответственно, к III, IV и V группам. Это объясняется наличием так называемой инертной б52-эле- ктронной пары, не участвующей в образовании связей группировки электронов, устойчивость которой опять-таки обусловлена лантаноидной контракцией. У таллия, свинца и висмута участвуют в образовании связи лишь внешние бр-электроны (Tl[6s 6p ], Pb[6s 6p2], Bi[6s 6p ]). Аналогичное явление актиноидной контракции , по-видимому, также должно наблюдаться, хотя и в меньшей степени. Однако проследить это влияние пока невозможно вследствие малой стабильности трансурановых элементов и незавершенности VII периода. Таким образом, положение металла в Периодической системе и особенности структуры валентной электронной оболочки играют определяющую роль в интерпретации химических и металлохимических свойств элементов. [c.369]

При /Г-распаде заряд ядра увеличивается на единицу, массовое же число не изменяется, т.е. образуется ядро другого элемента, атомный номер которого на едйницу больше, чем у исходного. Так, при / -распаде изотопа тория-234 образуется изотоп протактиния-234, а при / -распаде висмут-210 превращается в полоний-210 [c.9]

Химия висмута, как и химия всех р-элементов шестого периода, связана с особенностью строения их электронных оболочек. Как говорилось в разд. 2.7 и 2.8, проникающая способность s-элек-тронов заметно больше, чем р-электронов. Связанная с этим разница в энергиях S- и р-атомных орбиталей увеличивается по мере увеличения заряда ядра, и у р-элементов шестого периода, после появления в электронной оболочке /-электронов, эта разница уже так велика, что s-электроны предпочитают оставаться неподеленной парой атома. В результате высшая степень окисления в соединениях р-элементов шестого периода достигается с большим трудом, такие соединения редки и, как правило, являются сильными окислителями. Само явление пониженной склонности бз-электронов к участию в образовании химических связей часто называют эффектом инертной пары. [c.286]

Радиус, пм — 74, Bi — 96, ковалентный— 152, атомный— 155, ван-дер-ваальсов — 240. Электроотрицательность, эВ 2,02 (по Полингу), 1,67 (по Оллреду), 4,69 (абсолютная). Эффективный заряд ядра 6,30 (по Слейтеру), 13,34 (по Клименте), 16,90 (по Фрезе—Фишеру). В ряду напряжений висмут располагается после водорода. Электрохимические характеристики висмута приведены в табл. 1.6, а характеристики связей висмута с другими элементами— в табл. 1.7. [c.8]

В современных атомных реакторах некоторых типов тепло отводят расплавленными металлами, в частности натрием и висмутом. В металлургии хорошо известен процесс обезвисмучивания серебра (висмут делает серебро менее пластичным). Для атомной техники важен обратный процесс — обессеребрение висмута. Современные процессы очистки позволяют получать висмут, в котором примесь серебра минимальна — не больше трех атомов на миллирн. Зачем это нужно Серебро, попади оно в зону ядерной реакции, будет по суш еству гасить реакцию.. Ядра стабильного изотопа серебро-109 (на его долю в црирод- [c.20]

Как-то в середине 60-х годов на мощном дубненском циклотроне У-300 облучили висмутовую мишень ускоренными ядрами неона. В ядерной реакции висмут+неон образовывались ядра изотопа нептуния. Они испытывали К-захват ядро нептуния впитывало в себя один из электронов атомной оболочки и превращалось в уран. В некоторых случаях дочернее ядро урана оказывалось на высоком возбужденном уровне (проще говоря, у ядра оказывался большой избыток энергии),и оно распадалось на осколки. Так был открыт новый вид ядерных превращений — деление чдер после К-захвата. [c.386]

Нуклонный состав атомных ядер сокращенно записывают так Эдг. Пример ifBijje- Приведенная запись говорит о том, что ядро атома висмута состоит из 83 протонов и 126 нейтронов. Зарядовое число Z = -f83, массовое число Л = 83 + 126 = 209 (округленно, без учета дефекта ядерной массы) и число нуклонов в ядре — 209. Приме- [c.13]

В современных атомных реакторах некоторых типов тепло отводят расплавленными металлами, в частности натрием и висмутом. В металлургии хорошо известен процесс обезвисмучивания серебра (висмут делает серебро менее пластичным). Для атомной техники важен обратный процесс — обессеребрение висмута. Современные процессы очистки позволяют получать висмут, в котором примесь серебра минимальна — не больше трех атомов на миллион. Зачем это нужно Серебро, попади оно в зону ядерной реакции, будет по существу гасить реакцию. Ядра стабильного изотопа серебро-109 (на его долю в природном серебре приходится 48,65%) захватывают нейтроны и превращаются в бета-активное серебро-110. А бета-распад, как известно, приводит к увеличению атомного номера излучателя на единицу. Таким образом, элемент № 47 превращается в элемент № 48, кадмий, а кадмий — один из сильнейших гасителей цепной ядерной реакции. [c.284]

С ростом атомного номера мишени увеличивающийся кулоновский барьер подавляет во все возрастающей степени эмиссию заряженных частиц это приводит к тому, что для висмута основными процессами становятся реакции (р, хп), где х — число испускаемых нейтронов, возрастающее с энергией протона и достигающее 4 или 5 при Ер- 50 Мэв. Но даже и в этих условиях испускание протонов все еще наблюдается частично благодаря реакциям, идущим через составное ядро, но в основном за счет прямых взаимодействий. Будут также наблюдаться и а-частицы, хотя и с малым выходом в тяжелых элементах энергия связи а-частицы становится отрицательной, что может, таким образом, частично компенсировать возрастание кулоновского барьера. И в этом случае картина взаимодействий остается похожей, ерли облучение проводится а-частицами, причем снова возможно некоторое увеличение выхода а-частиц в результате прямых реакций. [c.309]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология