Ядерная реакция стадии

Окончательный успех в деле превращения одних элементов в другие был достигнут физиками, а не химиками тигель алхимика уступил дорогу ядерному реактору. Сначала ученые обратили внимание на огромную энергию, высвобождаемую при ядерных реакциях. Тот факт, что уран превращается при этом в барий и другие легкие элементы, первое время не вызывал столь большого интереса. Но химики быстро осознали, что радиоактивные изотопы обычных элементов представляют собой огромную ценность. Радиоактивный атом может играть роль своеобразной метки, его достаточно ввести в какое-то вещество, принимающее участие в реакции, чтобы при последующем наблюдении за ним раскрыть сложную последовательность всех ее стадий. Например, благодаря исследованиям при помощи меченного радиоактивным изотопом углерода удалось разобраться в механизме реакций фотосинтеза, и трудно представить себе, как бы это оказалось возможным сделать обычными методами. Радиоактивные и устойчивые изотопы позволяют решать химические проблемы, недоступные другим методам. Радиоактивные изотопы дают также возможность точной датировки событий далекого прошлого, представляющих исторический или геологический интерес. С их помощью установлен сравнительный возраст Земли и Луны, что привело к ниспровержению некоторых прежних теорий относительно происхождения Луны. [c.405]

Ядерные реакции в природе. Изучение закономерностей ядерных реакций и радиоактивного распада позволяет ставить вопрос о создании теории происхождения химических элементов и их распространенности в природе. Как показывают современные данные ядерной физики и астрофизики, синтез и превращение элементов происходят на всех стадиях эволюции звезд как закономерный процесс их развития. [c.48]

Непосредственно сам акт ядерного, превращения имеет место в стадии его возбуждения, когда ядро содержит определенный избыток внутренней энергии . Здесь ядерная реакция протекает достаточно эффективно. В этих условиях действие кулоновского барьера также ослабевает, и тем сильнее, чем в большей степени возбуждено ядро. [c.373]

Ядерные реакции важны не только с точки зрения синтеза дефицитных и даже новых, не встречающихся в природе химических элементов, но и как источник грандиознейших количеств энергии. Для получения частиц высоких энергий как в СССР, так и в США, ныне работают ускорители с напряжением до 10 миллиардов вольт (10 Бэв). В стадии строительства находятся еще более мощные ускорители — до 25—60 Бзв. [c.66]

Происхождение химических элементов. В настоящее время общепризнано, что в звездах на всех стадиях их развития осуществляются разнообразные ядерные реакции. Эволюция звезд обусловлена двумя противодействующими факторами гравитационным сжатием, приводящим к сокращению объема звезды, и ядерными реакциями, сопровождающимися выделением огромного количества энергии. [c.425]

Поэтому ядерные реакции захвата нейтронов могут быть осуществлены во всех частях звезды и с нейтронами любых энергий. Эти реакции приводят к образованию тяжелых элементов с атомной массой более 60, в том числе всех известных и сейчас существующих на Земле р-активных естественных радиоактивных изотопов. Прямым доказательством протекания процесса захвата нейтронов в звездах служат астрофизические и спектроскопические данные о нахождении в некоторых звездах (состояние которых отвечает этой стадии эволюции) изотопа элемента технеция. Распространенность химических элементов в веществе звезд тем больше, чем меньше для них вероятность захвата нейтронов. Ядрами, устойчивыми по отношению к захвату, и являются изотопы с магическими числами нейтронов. Такие ядра обладают повышенной распространенностью. Эта стадия эволюции осуществляется иа звездах, называемых красными гигантами. В недрах красного гиганта температура продолжает расти. При 10 К медленные реакции захвата нейтронов уступают место все более быстрым. Процесс приобретает ла- [c.426]

Искусственная радиоактивность. Бомбардировкой ядрами или элементарными частицами можно превратить устойчивые атомы в радиоактивные. На ранней стадии изучения ядерных реакций единственным источником бомбардирующих ядер служил поток а-частиц, получающийся в результате распада естественных радиоактивных элементов. С развитием ускорительной техники (циклотронов, синхрофазотронов и др.) появились широкие возможности для получения искусственных радиоактивных изотопов. В настоящее время в ряде стран, в том числе и в СССР, существует разви- [c.46]

Вторая из важнейших последовательностей ядерных реакций урана включает захват нейтрона ядром изотопа уран-238, его радиоактивный распад и, наконец, деление. На рис. 24.9 показаны различные стадии этого процесса, включающие ядерные реакции с участием изотопа Вто- [c.436]

В настоящей книге показано, что синтез химических элементов может протекать на всех стадиях развития звезд в тесной связи с ядерными реакциями, которые обеспечивают светимость звезд, их химический состав и эволюцию. Рассказывается также о том, что синтез ядер элементов и разрушение их в космическом пространстве, туманностях и таких телах, как Земля и метеориты, являются закономерными процессами эволюции вещества во Вселенной. [c.4]

Новые звезды в основном состоят из ионизованных атомов водорода, т. е. из водородной плазмы. Поэтому, естественно, что на первых стадиях эволюции звезды протекают реакции с участием ядер водорода. Теоретические расчеты и сравнения с ядерными реакциями, полученными в лабораторных условиях, позволили установить, что для большинства звезд главкой последовательности и плоской составляющей нашей Галактики основные ядерные реакции приводят к синтезу гелия из ядер водорода. [c.102]

В связи с тем что в ядрах образовавшихся красных гигантов, состоящих из гелия, не происходят ядерные реакции, ядра таких звезд претерпевают дальнейшее гравитационное сжатие, за счет которого увеличиваются температура до 100 млн. град и плотность до нескольких сотен тысяч граммов на кубический сантиметр. В этих условиях и начинается новый термоядерный процесс — слияние ядер гелия, который так же, как и термоядерный процесс синтеза гелия, не осуществлен еще в лабораторных условиях на Земле. Происходит образование ядер С через промежуточную стадию, которая может быть записана следуюш м образом [c.117]

Одновременно с протеканием описанных выше ядерных реакций не перестает видоизменяться облик звезды, и в зависимости от массы звезд их дальнейшая судьба различна. К числу самых необычайных явлений относится взрыв сверхновой звезды. На определенной стадии эволюции в центре [c.19]

Многие научные проблемы связаны с определением минимальных количеств радиоизотопов например, присутствие радиоактивных изотопов, образующихся в результате ядерных реакций, вызываемых космическими лучами, является одним из наиболее убедительных признаков космического происхождения вещества. Совершенно очевидно, что при малых количествах исследуемых проб или при их большом земном возрасте содержание радиоизотопов может быть ничтожно малым, и к методу определения предъявляются очень высокие требования. Аналогичная задача возникает при изучении рассеянных радиоэлементов и при определении реликтовых продуктов природного синтеза ядер. Метод радиоактивационного анализа также лимитируется чувствительностью его заключительной радиометрической стадии. Поиски новых изотопов часто связаны с необходимостью определения минимального количества вещества и т. д. Поэтому представляют известный интерес принципиальные возможности применения радиометрического метода анализа для решения различных научных задач, требующих главным образом большой чувствительности. [c.16]

Возникающие в результате ядерной реакции горячие атомы, кинетическая энергия которых обычно колеблется от 10 до 10 эв, на первой стадии-замедляются в результате соударений с окружающими атомами и молекулами (без внедрения атомов отдачи в химические соединения). При этом атомы отдачи вызывают ионизацию, электронное возбуждение, смещение атомов в узлах кристаллической решетки и т. д. [c.58]

Многие химические процессы протекают через стадию образования промежуточных продуктов, которые при обычных условиях представляют собой, как правило, короткоживущие частицы. К их числу относятся возбужденные молекулы и атомы, свободные радикалы, ион-радикалы, сольватированные электроны, карбанионы, карбокатионы и другие. Примеры образования таких частиц разнообразны. Они возникают в различных системах при действии ионизирующего излучения (у-квантов, рентгеновских лучей, быстрых электронов, протонов, дейтронов, а-частиц, нейтронов, тяжелых ускоренных ионов, продуктов ядерных реакций деления и т. п.) света, ультразвука, высокочастотного разряда. При растворении в воде некоторых металлов в качестве промежуточного продукта выступает гидратированный электрон. Во многих окислительновосстановительных реакциях промежуточными частицами являются ионы металлов в необычных состояниях окисления, а в ряде органических реакций — карбанионы и карбокатионы. [c.121]

С целью получения высокочистых препаратов PH развиваются новые и совершенствуются имеющиеся способы их получения — исследуются ядерные реакции, мишени, методы радиохимического выделения, очистки и концентрирования PH (на последних двух стадиях часто используют сочетание химических и физических методов). [c.371]

Наиболее важным из широко распространенных источников урана является урановая смолка — окисел переменного состава, приближающегося к иОз. Методы выделения урана многочисленны и сложны. На последних стадиях очистки нитрат уранила обычно экстрагируют растворителем из водных растворов. Для того чтобы металл можно было использовать в ядерных реакциях, он должен быть чрезвычайно чистым и не содержать элементов, способных поглощать быстрые нейтроны, например В или Сс1. Металлический уран требуемой чистоты получают восстановлением тетрафторида урана магнием или кальцием. [c.548]

Несомненным доказательством того, что в звездах могут происходить процессы образования элементов, было обнаружение в спектрах некоторых из них линий технеция — неустойчивого элемента, распадающегося (полностью) за несколько тысяч лет. В земной коре, как известно, технеций не обнаружен. Он синтезирован искусственно. Отсюда следует, что в природе существование технеция возможно лишь там, где непрерывно протекают ядерные реакции. Эти открытия послужили убедительными доказательствами того, что синтез химических элементов может происходить на всех стадиях развития звезд и находится в теснейшей связи с ядер- [c.12]

Ядерные реакции, вызванные действием частиц сравнительно невысоких энергий (1 —50 Мае), обычно протекают в две стадии. На первой стадии происходит захват бомбардирующей частицы ядром атома. При этом образуется новое неустойчивое ядро (компаунд-ядро). Вторая стадия заключается в том, что в ядре между нуклонами происходит перераспределение энергии, при этом некоторые частицы покидают ядро. По такой схеме происходит, например, образование элемента нептуния [c.31]

Эта ядерная реакция протекает в две стадии. Сначала образуется изотоп фосфора [c.63]

Но этого еще мало. Большинство ядерных реакций происходит в две стадии — вначале ядро-мишень А, поглощая бомбардирующую частицу (или квант) а, превращается в возбужденное составное (компаунд) ядро С, а затем это ядро, испуская частицу (или квант) Ь, превращается в конечное ядро — продукт реакции В. Т. обр., реакция идет по схеме А + а -i-- С Ь -Ь В. Пусть ядро Б, в свою очередь, неустойчиво п испытывает распад с испусканием частицы с1 и образованием ядра В В (1 -Ь В. Очевидно, что стадии образования и распада ядра В можно с уверенностью разделить, т. е. можно считать все характеристики распада В независимыми от свойств ком-паунд-ядра С лишь в том случае, если среднее время жизни ядер В (Тд) много больше, чем среднее время жизни составных ядер С (Т(, ), достигающее величин т, Ю — 10"1 сек. Кроме того, нужно исключить возможность онределения самого распада составного ядра С Ь 4- В, как радиоактивного распада. Поэтому целесообразно уточнить понятие Р. , определив ее, как самопроизвольное изменение состава атомного ядра, происходящее путем испускания элементарных частиц или ядер из основного состояния за время, существенно превышающее время жизни возбужденного составного ядра в ядерных реакциях, или из метастабильного состояния. [c.228]

Процесс получения трансуранового элемента с порядковым номером 95 протекает в две стадии а) образование в результате обстрела ядрами гелия с выделением нейтрона, б) -превращение Ри. Написать уравнения ядерных реакций этих двух стадий. Как называется полученный элемент [c.55]

Wff Результатом является ядерная реакция, в своей первой стадии протекающая не внутри ядра, а около него. Очевидно, что для протонов подобный ход процесса невозможен, а для а-частицы он крайне невероятен из-за ее большой энергии связи (рис. XVi-19). [c.350]

Таким образом, современная теория происхождения химических элементов исходит из предположения о том, что они синтезируются в разнообразных ядерных процессах на всех стадиях эволюции звезд. Каждому состоянию звезды, ее возрасту соответствуют определенные ядерные процессы синтеза элементов и отвечающий им химический состав. Чем моложе звезда, тем больше в ней легких элементов. Самые тяжелые элементы синтезируются только в процессе взрыва — умирания звезды . В звездных трупах и других космических телах меньшей массы и температуры продолжают идти реакции преобразования вещества. В этих услоЕ иях происходят уже ядерные реакции распада и разнообразные процессы дифференциации и миграции. Когда заканчивается определенный этап [c.429]

Ядерные реакции. Впервые ядерная реакция была осуществлена при бомбардировке а-частицами (ядра атома гелия) атомов азота и привела к открытию протона (Э. Ро-зерфорд, 1919) N+2He= (дТ) = "0+ Н. Уравнение той же реакции в общепринятой краткой символике N (а, р)1 0. В таких записях последовательно указывается ядро-мишень, бомбардирующая частица ( снаряд ), вылетающая частица и образовавшееся ядро. Большая часть ядерных реакций протекает в две стадии 1) захват снаряда ядром-мишенью и 2) распад неустойчивого продукта захвата с образованием конечного ядра — продукта реакции. [c.102]

Большинство ядерных реакций протекает в две стадии. Сначала происходит захват бомбардирующей частицы ядром мишени и образование промежуточног. возбужденного ядра (см. рис. 3 и 8), которому бомбардирующая частица передает всю свою энергию. Время жизни такого ядра очень мало и составляет 10 - -10 сек. Вторая стадия связана с тем, что из возбун --денного ядра вылетают нуклоны, подобно молекулгг.т жидкости при испарении, энергия которых превышает среднюю энергию всех нуклонов в ядре. При этом испаряющиеся частицы уносят с собой значительную часть энергии возбужденного ядра, которое остается либо в слабовозбужденном состоянии, способном к радиоактивному распаду, либо вообще в невозбужденном, [c.30]

Ниже мы покажем, что синтез химических элементов происходит на всех стадиях развития звезд, как закономерный процесс их эволюции, которая обусловлена двумя основными факторами гравитационным сжатием, приводящим к сокращению объема звезды, и ядерными реакциями, сопровождающимися выделением огромного количества энергии, что предотвра- [c.100]

В варианте А ядро Не реагирует с ядром Не с образованием ядра Ве . Последний захватывает электрон с образованием В условиях земли происходит захват электрона с /(-оболочки с периодом полураспада, равным 52 дням. В зведных системах, где атомы ионизированы, захватываются, по-видимому, электроны плазмы. По вычислениям Г. Бете, период полураспада Ве в условиях Солнца должен увеличиться до 14 месяцев. Цикл завершается реакцией взаимодействия ядра с протоном. Образующееся составное ядро распадается на два ядра гелия Не . Именно на этой стадии и выделяется основная часть энергии всего цима ядерных реакций. [c.107]

При облучении нейтронами протон (хН ) может превратиться в дейтрои (1Н ). Большинство ядер, занимающих последующие места в периодической таблице, ири таком облучении могут быть расщеплены. Так (см. табл. 7), ядро атома алюминия может илп соединиться с нейтроном и образовать ядро следующего за ним элемента кремния, плп образовать ядра магния и гелия. Как и в случае обычных химических превращений, при ядерных реакциях число одновременных (побочных) п последовательных реакций увеличивается по мере перехода к более сложным реагирующим веществам. Как и на первых стадиях развития молекулярной химии, здесь также оказалось невозможным предсказать ход или вероятность реакции. Продукты индуцированных радиоактивных превращений обнаруживают xимпчe кII и [c.216]

Рассказывая о получении элемента № 92, мы умышлен но опустили одну важную стадию. Как известно, не всякш уран способен поддерживать цепную ядерную реакцию Уран-238, на долю которого в природной смеси изотопо приходится 99,28%, на это не способен. Из-за того и пре вращают в плутоний уран-238, а природную смесь изотопо) урана стремятся либо разделить, либо обогатить изотопоь уран-235, способным делиться тепловыми нейтронами. [c.366]

Несколько лет спустя Карл фон Вейцзекер и Ганс Бете интерпретировали ядерные реакции на Солнце как круговой процесс. Начинаясь с углерода-12, этот цикл протекает далее с выделением энергии через стадию образования изотопов углерода, азота и кислорода и вновь возвращается к исходному изотопу. По балансу четыре атома водорода соединяются в гелий. Разность их атомных масс выделяется в форме энергии. [c.212]

Пердийон [2] описывает автоматический метод на основе активации нейтронами с энергией 14 МэВ от генератора нейтронов. Количество кислорода в стали определяется по скорости счета квантов жесткого у-излучения N, образующегося в ядерной реакции 0(п, p) N. Стадии химического разделения при этом H(i требуется. [c.213]

Анализ помех, встречающихся при активационном анализе с А-Мэв нейтронами, был выполнен Мазуром и Ольдхамом. [102]. Было отмечено, что на стадии облучения основным источником помех являются конкурирующие ядерные реакции, которые вместе с некоторыми другими полезными сведениями суммированы в форме, удобной для практического использования. [c.88]

Ог упругого рассеяния надо отличать реакцию (п, п), которая, как и большинство других ядерных реакций, протекает в две стадии. Ядро захватывает нейтрон и переходит в сильно возбужденное состояние, так как образуется новая связь с нейтроном, энергия которой близка к 8Мэв. Вслед за этим энергия возбуждения беспорядочно перераспределяется между всеми частицами в ядре. Если при этом в какой-то момент на одрюм из нейтронов сосредоточится энергия, достаточная для разрыва его связи с ядром (те же 8 Мэв), то он покидает ядро, которое обратно превращается в первоначаль-поа ядро. Так как нейтроны неразличимы, то на первый взгляд реакция (п, л), которую называют неупругим рассеянием нейтронов, не отличается от упругого рассеяния. Однако их можно различить по ряду признаков. Неупругое рассеяние не подчиняется уравнениям классической механики для ударов упругих шаров и для него непригодны приведенные выше соотношения. Второе существенное различие заключается в том, что спектр скоростей нейтронов при неупругом рассеянии дискретен, так как нейтрон уносит энергию, равную разности дискретных энергетических уровней ядра до и после его испускания. Наконец, неупругое рассеяние нейтронов изотропно, так как возбужденное ядро может выбросить нейтрон в любом направлении, которое никак не связано с направлением соударения при поглощении нейтрона в первой стадии. [c.166]

Но уже в 1919 г. Резерфорду удалось впервые искусственным путём разрушить ядро атома лёгкого нерадиоактивного элемента—азота. А ещё через два года были разрушены ядра ряда других элементов. Последующие открытия новых элементарных частиц, искусственной радиоактивности, новых видов ядерных реакций всё больше подтверждали мысль, что при определённых условиях любой элемент может и должен претерпевать коренное превращение. В настоящее время многие из этих процессов ещё не осуществлены, но несомненно, что физика приближается к тому, чтобы на практике доказать, что при определённых условиях любой элемент может и должен превращаться, прямо или через ряд промежуточных ступеней, в любой другой элемент. Особый интерес в этом отношении представляет дробление ядер урана, приводящее к целой цепочке последовательных превращений л.пементов в порядке их мест по периодической системе. Можно сказать, что отныне познание разложимости и превращаемости элементов вышло из стадии познания их как чего-то особенного и было поднято Резерфордом до уровня всеобщего закона. Мы достигли и здесь познания всеобщности. [c.63]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология