Гелий захват нейтронов

Гелий получают из некоторых природных газов, в которых он содержится как продукт распада радиоактивных элементов. Он находит применение для создания инертной среды при автогенной сварке металлов, а также в атомной энергетике, где используется его химическая инертность и низкая способность к захвату нейтронов. Гелий широко применяется в физических лабораториях в качестве хладоносителя и при работах по физике низких температур. Он служит также термометрическим веществом в термометрах, работающих в интервале температур от 1 до 80 К. Изотоп гелия jHe — единственное вещество, пригодное для измерения температур ниже 1 К. [c.493]

Однако имеются некоторые несоответствия, связанные с этой теорией. Одно из них заключается в том, что не существует устойчивых нуклидов, имеющих массу 5 или 8, а следовательно, и невозможен синтез элементов с большими массами путем одного лишь захвата нейтронов такой синтез должен был бы приостановиться сразу после того> как весь водород превратился бы в гелий-4. [c.622]

В настоящее время известно 12 изотопов эйнштейния. Более легкие изотопы с массовыми числами до 251 получаются при облучении берклия или калифорния ядрами гелия или дейтронами на циклотроне, урана — ядрами азота, а более тяжелые — при многократном захвате нейтронов ураном или плутонием. [c.410]

Общие закономерности космич. распространенности Э. X. в природе представлены на графике Зюсса и Юри (рис.). Наиболее распространены в космосе водород и гелий (на Земле их распространенность мала по причине летучести). В основном распространенность Э. X. в космосе уменьшается с ростом ат. веса, но обнаруживает резкий максимум в группе железа ( железный пик ) и двойные максимумы вблизи магических чисел нейтронов 50, 82, 126, к-рые отвечают заполненным ядерным оболочкам. Легкие Э. х., Li, Be, В, лежат гораздо ниже основной кривой, что объясняется разрушением их ядер (выгоранием) при термоядерных реакциях в недрах звезд. Выше основной кривой лежат Э. х., ядра к-рых могут быть построены из целого числа а-частиц (ядер гелия) — С, О, Ne, Mg, Si, S, Ar, a, или участвуют в углеродном цикле ядерных реакций в звездах — С, N, О. Все эти закономерности ядерная астрофизика объясняет образованием элемеитов посредством ядерных реакций в недрах звезд и ири звездных взрывах (вспышках Сверхновых). Основные ядерные процессы, помеченные на рисунке гелиевые реакции (а) медленный (s) и быстрый (г) захват нейтронов образование Э. X. группы железа в условиях, близких к [c.497]

Гелий получают из некоторых природных газов, в которых он содержится как продукт распада радиоактивных элементов. Он находит применение для создания инертной среды при автогенной сварке металлов, а также в атомной энергетике, где используется его химическая инертность и низкая способность к захвату нейтронов. Гелий широко применяется в физических лабораториях [c.661]

Для реакторов, работающих на тепловых или мед ленных нейтронах, требуется присутствие веществ, замедляющих нейтроны, т. е. замедлителей. Ввиду того что нейтроны более эффективно замедляются при соударениях с легкими ядрами, захват нейтронов на них почти не происходит, и поэтому в качестве замедлителей используются такие вещества, как обычная вода, органические соединения, содержащие водород, тяжелая вода, бериллий и углерод. Для использования тепла, выделяющегося при реакциях деления, во всех реакторах (работающих на медленных нейтронах, на промежуточных нейтронах и на быстрых нейтронах) требуется отводить тепло с помощью охлаждающих агентов (жидкости, газы). В качестве таких охлаждающих агентов используются обычная тяжелая вода, газы (гелий, углекислый газ, азот или обычный воздух), органические соединения, устойчивые к радиации, и жидкие металлы (литий, натрий и калий). [c.97]

Два основных метода получения изотопов — реакции захвата нейтронов и реакпии взаимодействия с заряженными частицами — были описаны в предшествующих главах. Многие представляющие интерес изотопы могут быть найдены с помощью ускоренных протонов, ионов гелия или более тяжелых ионов. Общим правилом является то, что вероятность захвата заряженной частицы, подобной тем, которые упомянуты выше, выражается геометрическим поперечным сечением. Наглядно это можно себе представить так тяжелое ядро является для входящей частицы как бы целым геометрическим телом с радиусом около 10 см (десять [c.139]

Изотопы кюрия с массами меньше 243 могут быть получены облучением Pu ионами гелия с высокой энергией. Тяжелые изотопы кюрия получены при захвате нейтронов изотопами кюрия с меньшей массой или последовательным захватом нейтронов (в реакторах с высоким потоком нейтронов) плутонием или америцием. Некоторые из тяжелых изотопов кюрия представляют особый интерес для химика. [c.419]

О синтезе атомных ядер в дозвездных формациях. Данные о распространенности элементов и изотопов, кратко изложенные в предыдущем параграфе, а также приведенные ранее сведения о хронологии солнечной системы показывают, что современное распределение относительных распространенностей элементов, по-видимому, установилось до дифференциации Солнца и планет примерно 5 10 лет назад и с тех пор оставалось постоянным, если не принимать во внимание некоторых изменений, обусловленных превращением водорода в гелий на Солнце и распадом радиоактивных изотопов. С другой стороны, чрезвычайное разнообразие состава различных типов звезд заставляет отвергнуть предположение о формировании изотопного состава материи нашей Галактики в ходе единого процесса. На самом деле, обнаружение в звездах технеция достаточно убедительно доказывает, что, помимо выгорания водорода и гелия и других рассмотренных выше реакций легких элементов, в глубинах звезд должны происходить процессы, которые вплоть до настоящего времени приводят к синтезу тяжелых элементов. Эти выводы, сделанные на основании данных недавних астрономических наблюдений, наносят удар по ранее широко распространенной и во многих отношениях очень привлекательной теории синтеза элементов путем последовательного захвата нейтронов на самых ранних стадиях (примерно в течение первого часа) существования расширяющейся вселенной. [c.509]

Гелий обладает физическими свойствами, которые позволяют оценивать этот газ как лучший среди газовых теплоносителей он обладает пренебрежимо малым сечением захвата нейтронов, а экономия нейтронов — одна из важных проблем при проектировании реакторов. Химическая инертность гелия крайне важна — исключается проблема коррозии топливных элементов, структурных материалов, что позволяет повысить температурный уровень в реакторе, а тем самым его энергетическую эффективность. Температурный уровень в реакторе при использовании углекислоты ограничивается возможностью ее взаимодействия с углеродом замедлителей. Гелий не становится радиоактивным под воздействием нейтронной бомбардировки (наличие воздуха приводит к образованию радиоактивного Аг ). Наконец, гелий 20 [c.20]

Изотопы с массовыми числами до 249 получаются облучением изотопов кюрия ионами гелия или урана и плутония тяжелыми ионами ( С, Ве, Ы). Более тяжелые изотопы получаются при радиоактивном распаде изотопов соседних элементов или при многократном нейтронном захвате в ядерном -реакторе из урана или плутония. [c.408]

Теперь мы начинаем понимать, каким образом водород, сгорая в звездных системах, образует гелий и как затем образуются все более тяжелые и тяжелые элементы. Известно, что выделение энергии при синтезе тяжелых элементов из более легких прекращается в области железа, где для синтеза требуется больше энергии, чем ее выделяется. Из теории известно, что как только большая звезда начинает охлаждаться (что происходит после выгорания значительной части наиболее легких элементов), то она подвергается гравитационному сжатию. Это сжатие приводит к разогреванию ядра космического тела до высоких температур. Потенциальная энергия гравитационного сжатия превращается в тепловую энергию, вполне достаточную для осуществления синтеза элементов, расположенных за железом вплоть до трансурановых элементов, многократным захватом быстрых нейтронов и т, д. [c.102]

Наиболее активен по отношению к захвату тепловых нейтронов гадолиний (Оз = 46 000), а наименее активны гелий (Оз = 0),, кнс.лород (сГз = 0,0002) и дейтерий (сГз = 0,00057). [c.351]

НИИ энергетического барьера на периферии ядер, как это имеет место прн использовании частиц с электрическими зарядами (протоны, дейтроны или ядра гелия). Тогда как электрически заряженные частицы тем легче вызывают ядерное расщепление, чем больше их энергия, в случае нейтронов, наоборот, часто более эффективными оказываются нейтроны с меньшей энергией. Различают быстрые нейтроны в том виде, в каком они появляются в результате различных ядерных реакций, и медленные нейтроны, или тепловые нейтроны, которые теряют свою начальную кинетическую энергию при повторных упругих соударениях с ядрами атомов окружающей среды до тех пор, пока не достигают термического равновесия с последними (Ферми, 1934). Вода, тяжелая вода, чистый графит, парафин, в которых вероятность осуществления ядерных реакций мала, являются особенно эффективными материалами для уменьшения энергии нейтронов. Как и предсказывает теория строения атомных ядер,в случае определенных ядер вероятность захвата медленного нейтрона (вызывающего ядерную реакцию) больше, чем вероятность захвата быстрого нейтрона (см. примеры, стр. 773). [c.768]

Но этим пе исчерпывается значение урана в истории геохимических процессов. В результате радиоактивного распада урана образуются дочерние продукты — протактиний, актиний, радий, радон, свинец и др. В заметных количествах возникает гелий из а-частиц урана и дочерних продуктов его распада. Далее, при делении ядер и получаются осколочные элементы середины периодической системы Д. И. Менделеева. Наконец, возможен захват медленных нейтронов изотопом с последующими Р превращениями, в результате которых образуются изотопы нептуния и плутония. Таким образом, благодаря особым ядерным свойствам уран при своем радиоактивном распаде дает начало целому ряду элементов периодической системы. [c.51]

Если отношение числа нейтронов к числу протонов слишком велико для стабильности ядра, то оно будет испускать отрицательно заряженную Р Частицу (электрон). При этом число нейтронов в ядре уменьшается на 1, а число протонов увеличивается на 1. Если отношение числа нейтронов к числу протонов в ядре мало, то ядро может захватить электрон с самой внутренней й -орбиты (/ С-захват) или испустить положительную р-частицу (позитрон). При этом число нейтронов в ядре увеличивается за счет протонов. Иногда ядро существует в двух или более энергетических состояниях. При переходе ядра с одного энергетического уровня на другой часто испускаются (-лучи. Альфа-частицы, которые представляют собой положительно заряженные ионы гелия Не и имеют скорость по-рядка одной десятой скорости света, испускаются ядром. [c.719]

Обобщенное изложение теории нуклеосинтеза. Предполагаемые стадии нуклеосинтеза, которые качественно были рассмотрены выше, могут быть согласованы количественно, в частности, со спектром космической распространенности элементов (рис. 2.2). Эта задача выходит за рамки данной книги, но мы видели, что предсказанные пути ядерных реакций в звездах в общем объясняют существование пиков и провалов в спектре распространенности. Итак, элементы Не, С, N и О образуются в процессе горения водорода, включая двойной NO-цикл (см. кислородный пик на рис. 2.2). Горение гелия дает С, О, Ne и Mg, но не дает Li, Be или В. Происхождение этих трех элементов объясняется реакциями расщепления, при которых С, N и О в космическом газе являются мишенями. Горение углерода и кислорода ведет к образованию Ne, Na, Mg и Si, а затем иа стадии дальнейшего горения в равновесном процессе нуклеосинтеза образуются элементы группы железа пик на графике рис. 2.2 становится понятным с точки зрения энергетики внутриядерных связей. Элементы с атомными номерами вплоть до Bi (83) могут образоваться в процессах нейтронного захвата, скорости которых малы по сравнению со скоростями радиоактивного распада, в то время как при сравнительно высоких скоростях захвата будут образовываться элементы с Z> 83. [c.50]

Примечания, х — порядок распространения данного элемента. А — элементы являются основными составными частями живого вещества, гидросферы и атмосферы. Кислород, очевидно, наиболее важный элемент литосферы, в то время как углерод — составная часть осадочных горных пород. В — редкие газы, находящиеся в атмосфере. Не — выделяется при радиоактивном распаде ураиа и тория, но одио-временио теряется в мировое пространство. "Аг образуется при превращении радиоактивного К и является ведущим в изотопном составе атмосферного аргона. Содержание аргона и гелия в породах зависит от содержания радиоактивных изотопов и возраста. С — элементы в естественных условиях земной коры не встречаются. ) —данные о содержании элемента отсутствуют нлн скудные. Е — элементы при сутствуют как недолговечные радиоактивные атомы от распада рядов урана и тория. F —результат слабых процессов. захвата нейтронов ураном. [c.94]

Радиоводород [тритий]. Свойства трития подробно обсуждаются в работах [134, 154]. Это вещество было открыто Резерфордом и др. [114] в реакции 1Н (с1, р) хН , или О (с1, р) Т. Некоторое время было неясно, который из изобаров ( Н или зНе ) является стабильным, однако после открытия р-активности трития и обнаружения стабильного Не в естественном гелии вопрос был разрешен [4, 5, 6, 7, 1, 2, 3]. Период полураспада трития составляет около 12 лет [112, 46]. Его распространенность в естественном водороде не должна превышать [32]. Излучение трития обладает исключительно малой энергией—верхняя граница спектра составляет всего лишь 18 кеУ [30]. Тритий, повидимому,, получается в больших количествах в котлах при радиационном захвате нейтронов дейтерием, но при этом получаются препараты с низкой удельной активностью [170]. Чистый тритий можно получить в циклотроне при реакции Ве (ё, 1) 22Не или в котле при реакции зЕ1 (п, а) Т [17, 10]. Другие приводящие к тритию ядерные реакции приведены в работе [20] Образование трития при различных реакциях, которые происходят с присутствующими в атмосфере ядрами под действием быстрых космических нейтронов, а также не связанные с его дочерним веществом Не геохимические вопросы подробно обсуждаются в работе [88]. Быстрые тритоны можно использовать в момент образования, для того чтобы вызвать ядерные реакции [82]. Реакция О—Т приводит к нейтронам очень большой энергии. [c.89]

Ультрамикрохимия радиоэлементов. Во введении мы определили радиохимию как химию веществ, обнаруживаемых по их излучениям. С другой стороны, в микрохимии и ее обобщении— ультрамикрохимии [7, 34, 35, 71] пользуются (в соответственно измененном виде) и обычными химическими методами. Поэтому, строго говоря, радиохимия кончается там, где начинается ультрамикрохимия. Однако хотя бы краткие указания на промежуточную область могут оказаться полезными. Так, Рамсэй и Содди [107] не радиохимическим путем исследовали процесс образования гелия естественно-радиоактивными элементами. Панет с сотрудниками [98, 99] впервые получил гелий (из радиоактивного вещества) в количестве, которое можно обнаружить уже спектроскопически (а не радиохимическими методами, см. гл. VI, п. 11). Позднее при бомбардировке золота медленными нейтронами от циклотрона была получена спектрально чистая ртуть (Hgi ) [89, 137, 138] (ртуть появлялась в результате спонтанного распада Ац % первоначально образующегося при захвате нейтронов золотом). Наконец, с помощью циклотрона было получено достаточное для применения ультрамикрохимических методов количество плутония, прежде чем было налажено широкое производство его в котлах. [c.125]

Трудно отделить от натрия калий, так как оба металла взаи-морастворимы. Присутствие же калия в реакторах нежелательно его сечение захвата нейтронов равно 2 барн. В практике атомной промышленности технический натрий подвергается комбинированной очистке его перегоняют в аппаратуре из нержавеющей стали, а затем фильтруют. Фильтрование и упаковку производят в атмосфере аргона или гелия. [c.157]

ГЕЛИЙ (от греч. helios-солнце лат. Helium) Не, хим элемент Vni гр. периодич. системы, ат. и. 2, ат. м. 4,002602 относится к благородным газам Атмосферный Г. состоит из изотопов Не (0,00013% по объему) и Не. Поперечное сечение захвата тепловых нейтронов для Не 68-10" м для Не-54-10" м Конфигурация электронной оболочки Is энергия ионизации Не -> Не - Не соотв. 2372 и 5250 кДж/моль ван-дер-ваальсов радиус 0,122 нм, ковалентный радиус 0,04-0,06 нм. [c.513]

Наиболее активен по отношению к захвату тепловых нейтронов гадолиний (оз = = 46 000), а наименее активны гелий (Оз = 0), кислород (оз = 0,0002) и дейтерий (Оз == 0,00057). Насколько тонкимн особернюстями ядер определяются значения Оа, видно из того, что Оз = 945 для 1л и лишь 0,03 3 для а высокая активность кадмия по отношению к захвату тепловых нейтронов обусловлена почти исключительно изотопом Сс1 (12,3% п изотопной смеси). Рис. ХУ1-39 показывает, что сечение захвата очень сильно зависит и от энергии иейтроиа. [c.565]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология