Радиоактивные изотопы, физические свойства

Физические свойства. Хром — серовато-белый блестящий металл. Из металлов он самый твердый (пл. 7,2 г/см , т. пл. 1855 "С). Природный хром состоит из смеси пяти изотопов с массовыми/телами 50, 52, 53, 54 и 56. Радиоактивные изотопы получены искусственно. [c.196]

Период полураспада (Т. д)- время, за которое количество нестабильных частиц уменьшается наполовину. П. п.— одна из основных характеристик радиоактивных изотопов, неустойчивых элементарных (фундаментальных) частиц. Периодическая система элементов Д. И. Менделеева — естественная система химических элементов. Расположив элементы в порядке возрастания атомных масс (весов) и сгруппировав элементы с аналогичными свойствами, Д. И. Менделеев составил таблицу элементов, выражающую открытый им периодический закон Физические и химические свойства элементов, проявляющиеся в свойствах простых и сложных тел, ими образуемых, стоят в периодической зависимости от их атомного веса (1869—1871 гг.). Периодический закон и периодическая таблица элементов Д. И. Менделеева позволяют установить взаимную связь между всеми известными химическими элементами, предсказать существование ранее неизвестных элементов и описать их свойства. На основе закона и периодической системы Д. И. Менделеева найдены закономерности в свойствах химических соединений различных элементов, открыты новые элементы, получено много новых веществ. Периодичность в изменении свойств элементов обусловлена строением электронной оболочки атома, периодически изменяющейся по мере возрастания числа электронов, равного положительному заряду атомного ядра Z. Отсюда современная формулировка периодического закона свойства элементов, а также образованных ими простых и сложных соединений находятся в периодической зависимости от величин зарядов их атомных ядер (Z). Поэтому химические элементы в П. с. э. располагаются в порядке возрастания Z, что соответствует в целом их расположению по атомным массам, за исключением Аг—К, Со—N1, Те—I, Th—Ра, для которых эта закономерность нарушается, что связано с нх изотопным составом. В периодической системе все химические элементы подразделяются на группы и периоды. Каждая группа в свою очередь подразделяется на главную и побочную подгруппы. В каждой подгруппе содержатся элементы, обладающие сходными химическими свойствами. Элементы главной и побочной подгрупп в каждой группе, как правило, обнаруживают между собой определенное химическое сходство главным образом в высших степенях окисления, которое, как правило, соответствует номеру группы. Периодом называют совокупность элементов, начинающуюся щелочным металлом и заканчивающуюся инертным газом (особый случай — первый период) каждый период содержит строго определенное число элементов. П. с. э. имеет 8 групп и 7 периодов (седьмой пока не завершен). [c.98]

ТРАНСУРАНОВЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ (за-урановые элементы) — радиоактивные химические элементы, расположенные вслед за ураном в конце периодической системы элементов Д. И. Менделеева. Т. э. имеют п. н. 93—103, принадлежат к группе актиноидов. Все изотопы Т. э. обладают периодами полураспада, значительно меньшими, чем возраст Земли, поэтому они отсутствуют в природе и получаются искусственно посредством различных ядерных реакций. Исследование физических свойств Т. э. показало, что они аналоги лантаноидов. Из всех Т. э. наибольшее значение имеет зврц как ядерное топливо, используется в изотопных источниках тока, применяемых для питания радиоаппаратуры на спутниках и др. [c.253]

Методы анализа как радиоактивных, так и стабильных изотопов в большинстве случаев основаны на различных принципах. При анализе радиоактивных изотопов в основе аналитических методик лежат различные способы регистрации радиоактивного излучения его энергии, зависящей от природы излучателя (качественный анализ), и интенсивности, определяющей концентрацию данного изотопа (количественный анализ). Что касается стабильных изотопов элементов, то основу аналитических методик составляет различие физических или физико-химических свойств изотопозамещенных форм вещества в атомарном или молекулярном виде. [c.87]

Для выделения и концентрирования радиоактивных изотопов применяется ряд методов, основанных как на химических, так и физических свойствах разделяемых элементов. [c.94]

Свойства излучения радиоактивных изотопов—способность проникать сквозь вещество, рассеиваться в нем, ионизировать его, оказывать действие на фотографическую эмульсию, разрушать молекулы, влиять на протекание химических процессов, воздействовать на ткани живого организма и т. д.—а также возможность применения изотопов в качестве меченых атомов, разнообразие самих изотопов и их физических характеристик открывают широчайшие возможности их использования в науке и практике. [c.3]

Принцип метода. Метод радиоактивных индикаторов основан на тождественности физико-химических свойств различных изотопов одного и того же элемента. Допустим, исследователя интересует судьба определенного элемента в каком-либо химическом (физическом или биологическом) процессе. В изучаемую систему вводят известное количество радиоактивного изотопа того же элемента. Поскольку изотопы практически идентичны по своим химическим и физическим свойствам, то радиоактивную добавку в изучаемом процессе постигнет та же судьба, что и нерадиоактивную основную массу. Измеряя излучение радиоактивной добавки, можно с высокой степенью чувствительности следить за ее поведением, а следовательно, и за поведением интересующего нас элемента, который таким образом отмечен радиоактивным индикатором. Иными словами, поскольку исходное соотношение радиоактивного и стабильного изотопов в течение всего изучаемого процесса не меняется (что характерно для большинства случаев), то по результатам измерения радиоактивности определенной части выделенного вещества в начале и в конце опыта можно рассчитать, в какой степени исследуемый элемент затрагивается данным процессом (например, какое количество его перешло в другую систему или форму или осталось в исходной). [c.158]

Способы получения искусственных радиоактивных изотопов в реакциях заряженных частиц и нейтронов с веществом мишени, осуществляемых на ускорителях и в ядерных реакторах, дополняя друг друга, дают возможность получать различные по ядерно-физическим свойствам изотопы одного и того же элемента. А такие широко используемые источники получения PH как радионуклидные генераторы делают доступными продукты распада материнских изотопов для применения их, в принципе, в любое время, что особенно важно в случае короткоживущих дочерних PH. Ниже приведён перечень некоторых циклотронных, реакторных и генераторных (подчёркнуты чертой) PH, которые в той или иной степени находят применение в ядерной медицине. [c.329]

В отличие от химических методов анализа продуктов активации, основывающихся на различии химических свойств элементов, физические (инструментальные) методы для раздельного определения элементов используют характерные параметры распада их радиоактивных изотопов. Наиболее характерные параметры схемы распада — тип радиоактивного распада, энергия излучения и период полураспада. Эти характеристики и используются наиболее часто для дискриминации радиоактивных изотопов. [c.205]

Чтобы проследить поведение какого-либо элемента в сложном физическом, химическом или биологическом процессе, вводится небольшое количество радиоактивного изотопа в основную массу нерадиоактивного вещества. Изотопы практически идентичны по своим химическим свойствам, поэтому радиоактивную добавку постигает такая же судьба, что и нерадиоактивную основную массу вещества. [c.194]

Благодаря специфичности ядерных свойств радиоактивных изотопов, установить химическую природу элемента по результатам радиометрических определений во многих случаях легче, чем при помощи обычных химических методов. При качественном анализе для идентификации изотопов используют различные физические методы (определение периода полураспада, пробегов излучения в веществе, энергии излучения). Часто идентификация радиоактивного изотопа сочетается с количественными определениями. [c.203]

Ядерно-физические и химические свойства радиоактивных изотопов широко используются при проведении широкого круга научных исследований. [c.559]

Так как изотопы очень близки по физическим и химическим свойствам, то в большинстве химических и физических процессов (исключение составляют многократно повторяющиеся процессы разделения, основанные на небольших различиях свойств изотопов, см. гл. 16) они ведут себя идентично, изотопный состав взятой для опыта смеси не меняется. Это положено в основу метода меченых атомов, так как дает возможность следить за движением, распределением и превращением вещества по движению, распределению и перемещению в химических процессах молекул, имеющих иной, чем естественный, изотопный состав. В варианте, в котором используются радиоактивные изотопы, описанный метод называется методом радиоактивных индикаторов. [c.502]

В настоящее время известно более 3000 радиоактивных изотопов. Изотопы, пригодные для использования в качестве радиоактивных индикаторов, могут быть выбраны практически для всех элементов периодической системы. Допустим, исследователя интересует судьба определенного элемента в каком-либо химическом процессе. В изучаемую систему вводят некоторое количество радиоактивного изотопа того же элемента. Поскольку изотопы практически идентичны по своим химическим и физическим свойствам, то радиоактивную добавку постигнет та же судьба, что и основную массу нерадиоактивных атомов изучаемого элемента. Измеряя из лучение радиоактивной добавки, можно следить за ее поведением, а следовательно, и за поведением интересующего нас элемента. [c.14]

Эти методы заключаются в пропускании через исследуемую среду потока ядерных частиц с известными свойствами, которые вступают в ядерные реакции с определяемым компонентом, т. е. активируют жидкие и газообразные вещества. Продуктами активации являются характеристические излучения радиоактивных изотопов, образовав шихся при ядерных реакциях. Указанные излучения измеряют различной электронно-физической аппаратурой. [c.113]

При изложении свойств первичной адсорбции мы исходили из обычных представлений об адсорбции как о быстро протекающем процессе. Имре пришел к совершенно иным выводам о характере кинетики адсорбционных процессов при адсорбции радиоактивных изотопов на полярных кристаллах. В ряде работ, посвященных изучению кинетики адсорбции радиоактивных изотопов на осадках полярных солей, он нашел, что количество адсорбированного радиоактивного изотопа является весьма сложной функцией от времени, зависящей в то же время от условий опыта, растворимости адсорбента и природы адсорбирующегося радиоактивного изотопа. Он пришел к заключению, что процесс адсорбции протекает через ряд последовательных ступеней, характеризующихся различной скоростью установления равновесия, и попытался дать этим ступеням физическое истолкование. Вместе с тем применявшаяся им экспериментальная методика ставит под сомнение полученные результаты, так как в качестве адсорбентов брались свежеосажденные осадки. Такие осадки, как показал ряд авторов I ], подвержены интенсивной перекристаллизации, во время которой могут протекать различные процессы, накладывающиеся на адсорбцию. Например, изоморфные ионы при этом могут проникать внутрь кристаллов, образуя смешанные кристаллы отдельные кристаллики могут срастаться, захватывая внутрь образовавшегося кристалла маточный раствор и т. д. [c.443]

Сюда относятся, например, поиски технеция в природе для выяснения таких космологических проблем, как происхождение и возраст Земли, деятельность Солнца и других звезд [17, 270]. По аналогии с рением технеций можно рассматривать как перспективный катализатор некоторых химических процессов [90]. Предложено использовать технеций для контроля за выгоранием топлива в ядерных реакторах [271]. Из него, как это известно для рения, могут быть, по-видимому, изготовлены высокотемпературные термопары или термометры сопротивления. Кроме Тс используют также и короткоживущие изотопы технеция Тс (90 дней), Тс (60 дней) и Тс (6 ч). Их применяют в качестве радиоактивных меток долгоживущего Тс в тех исследованиях, когда удельная активность Тс недостаточна или его р-излучение поглощается препаратами. С помощью изомера Тс изучили большинство химических и физических свойств технеция при ультрамалых кон- [c.109]

KAl(504)2 12НгО изоморфны с хромокалиевыми квасцами K r(S04)2-12НгО, и замещением иона Сг + на ион АР+ можно приготовить смешанные квасцы. В этом случае оба катиона имеют одинаковый заряд и близкие ионные радиусы (/"А1 = 53 пм, Гсг = 62 пм). Сходны между собой ионы (г— = 72 пм), Мп2+ (г = 82 пм) и Zn2+ (г = 75 пм) несмотря на то, что катион магния имеет конфигурацию благородного газа (s p ), а другие содержат й-электроны (d и ). Близкое сходство ионов лантаноидов (см. разд. 16) также объясняется их одинаковым зарядом и примерно одинаковыми размерами ионов. Такое сходство, которое больше зависит от заряда, чем от электронной конфигурации, можно назвать физическим — это сходство таких физических свойств соединений, как кристаллическая структура и, следовательно, растворимость и склонность к осаждению. Так, соосаждение чаще связано с одинаковыми степенями окисления, чем с природой ионов. Например, элемент — носитель для радиоактивного индикатора не обязательно должен быть из того же химического семейства, что и радиоактивный изотоп. Технеций (VH) может соосаждаться не только с перренат-ионом, но и с перхлорат-, перйодат- и те-трафтороборат(П1)-ионами. Соединения свинца (П) имеют примерно ту же растворимость, что и соединения тяжелых щелочноземельных элементов. Тал-лий(1) г — 150 пм) по физическим свойствам часто напоминает катион калия (г = 138 пм). Например, он образует растворимые соли—нитрат, карбонат, ортофосфат, сульфат и фторид. Катион таллия (I) способен внедряться во многие калийсодержащие ферменты, в результате чего продукты метаболизма становятся чрезвычайно ядовитыми. Однако электронное строение катионов также может влиять на свойства соединений, например, на поляризацию анионов (см. разд. 4.5), поэтому по отношению к тяжелым галогенам катион Т1+ больше напоминает катион Ag+, чем К+. [c.388]

Физические и химические свойства. Природный цирконий имеет пять стабильных изотопов с массовыми числами 90, 91, 92, 94 и 96. Наиболее распространен изотоп с массовым числом 90 (51,5%). Искусственным путем получено пять радиоактивных изотопов, из которых наибольшее значение как радиоактивный индикатор имеет изотоп Zr с периодом полураспада 63 дня. [c.205]

Пятьдесят лет назад в монографии Катализ в теории и практике Тейлор и Ридил впервые попытались систематизировать накопленные к тому времени данные о катализе. Разработанные в последующие годы новые химические и физические методы исследования в значительной мере способствовали весьма быстрому и интенсивному развитию теории катализа и широкому использованию катализаторов в промышленности. Так, для изучения каталитических систем стали широко применять реакции орто — пара-конвер-сии водорода, обмена с дейтерием и тритием, реакции с использованием радиоактивных изотопов, большое значение имело выяснение строения лигандов в металлоорганических соединениях, обнаружение свободных радикалов, определение свойств полупроводников, а также применение для изучения каталитических систем различных магнитных, оптических и электронных приборов. Широкое использование катализаторов в промышленности (синтез и окисление аммиака, гидрирование ненасыщенных масел, все расширяющееся производство химикатов нефтеперерабатывающей промышленностью и т. д.) убедительно показало, что исследование механизма катализа важно не только в научных целях. [c.9]

Чаще всего используется прямой метод изотопного индикатора, применение которого основано на близости физических и химических свойств изотопов одного и того же элемента. Вследствие этого при растворении твердой фазы, содержащей радиоактивный изотоп, соот-нощение между радиоактивными и стабильными изотопами в обеих фазах будет неизменным. [c.292]

Из физических методов большими преимуществами отличается метод меченых атомов. Радиоактивные изотопы любого элемента обладают теми же химическими свойствами, что и смесь его стабильных изотопов. Однако содержание радиоактивного изотопа можно точно определить при помощи счетных устройств, измеряющих тот или иной вид излучения. Метод меченых атомов отличается высокой чувствительностью. Он позволяет легко и быстро измерить содержание радиоактивного изотопа в исследуемом материале, независимо от того, в виде какого соединения находится определяемый элемент и какие другие элементы при этом присутствуют. [c.200]

Присутствие примеси рубидия, содержащего 27,2% естественного радиоактивного изотопа "Rb, делает невозможным получение низкофоновых сцинтилляционных монокристаллов на основе иодида цезия. Та же примесь в монокристаллах бромида калия влияет на их оптические и механические свойства. Известные приемы аналитического концентрирования в данном случае не могут быть использованы из-за близости физико-химических свойств макро- и микрокомпонентов. Малоэффективен и такой физический метод обогащения, как направленная кристаллизация солевого расплава, поскольку безводные иодиды цезия и рубидия, а также бромиды калия и рубидия образуют непрерывные ряды твердых растворов, а радиусы ионов примеси и основы в обеих системах различаются всего на 12%. Этому соответствуют высокие значения (s 0,7) равновесных коэффициентов распределения примеси рубидия при направленной кристаллизации иодида цезия и бромида калия из расплава (см. табл. 3). [c.138]

Физические и химические свойства. Природный рений—смесь двух изотопов 1 Не(61,8%) и (38,2%). Первый обладает слабой радиоактивностью испуская электроны (период полураспада4 10 лет), он превращается в Оз. Искусственным путем получены более 20 сравнительно короткоживущих радиоактивных изотопов рения. Получить металлический рений можно многими методами, например восстановлением окислов или сульфидов водородом, металлотермическим восстановлением двуокиси, электролизом солей [11. [c.278]

Металл полоний радиоактивен, имеет удельный вес 9,4, плавится он при 252°С. Для полония известно несколько природных радиоактивных изотопов, из которых наиболее долгоживущий — 1 Ро. По физическим свойствам он больше сходен с таллием, свинцом и висмутом, чем со своим гомологом теллуром. По химическим свойствам он аналог теллура. [c.287]

В гл. XXIII Определение радиоактивности изложены физические свойства различных видов радиоактивного излучения дано краткое описание аппаратуры и методов измерения количеств радиоактивных изотопов, имеющих наибольшее значение в органической химии в качестве меченых атомов кратко изложены методы измерения и обращения с а-активными веществами, и в заключение, также кратко, даны сведения о защите от вредного действия [c.5]

В книге рассматриваются общие вопросы изотопии химических элементов, важнейшие свойства стабильных и радиоактивных изотопов и их соединений, основные типы радиоактивного распада, методы работы с радиоактивными и стабильными изотопами. Основное место в книге уделено вопросам применения стабильных и радиоактивных, изотопов в химических исследованиях и в химической промышленностн. Рассматриваются возможности н границы применения метода меченых атомов, применение изотопов в аналитической и физической химии. Излагаются основы радиационной химии и возможности радиационно-химических методов синтеза. Отдельная глава книги посвящена применению изотопов для разработки технологии промышленных операций и автоматизации методов контроля производства в химической промышленности. [c.3]

Существование одного и того же элемента в виде атомов с различными массами подозревали ранее, поскольку было найдено, что многие пары радиоактивных элементов не разделяются обычными химическими методами. Предполагалось, что эти пары не будут различаться спектроскопически. Содди [1905J назвал такие различные по радиоактивности формы данного элемента изотопами, поскольку они занимают одно и то же место в периодической системе элемен-тов. Предполагалось также, что могут существовать и изотопы стабильных элементов и что неидентифицированный ион, обнаруженный Томсоном, представляет собой тяжелый изотоп неона. После того как в 1919 г. Астон окончательно доказал существование двух изотопных форм неона, теория существования изотопов, вытекающая из теории атомного ядра Резерфорда [1752], оказала большое влияние на дальнейшее формирование теории строения ядра. Содди [1906] считал, что изотопы обладают совершенно идентичными физическими свойствами, различие сохраняется лишь в отношении сравнительно немногих свойств, непосредственно связанных с массой атома . Такие же величины, как константы равновесия и скорости химических реакций молекул, содержащих различные изотопы, различаются очень незначительно. Со,зди предвидел, что для многих легких элементов, как, например, магния, хлора, атомные веса которых заметно отличаются от целых чисел (24,3 и 35,5 с(ютветственно), будет характерно наличие нескольких распространенных стабильных изотопов. [c.14]

Природный водород состоит из двух устойчивых изотопов легкого водорода, или протия ( н) и тяжелого водорода, или дейтерия ([Н или О). Протий составляет основную массу атомов ( 99,984 %) в природном водороде на долю дейтерия приходится 0,0156% (ат,). Сверхтяжелый водород, или тритий (]Н или Т)— радиоактивный изотоп с мягким р-излучением и периодом полураспада Т1/2 = 12,262 года. По содержанию (по массе) протий, дейтерий и тритий в природных материалах соотносятся как 1 6,8- 10 ) 10 . Так как относительная разница в массах изотопов велика, то они заметно различаются по своим физическим и реакционно-кинетическим свойствам. Некоторые характеристики водорода и его изотопов приведены в табл. 2.1—2.3. [c.46]

Для нефтепродуктов, близких по своим физическим свойствам, в качестве индикаторов применяют радиоактивные изотопы, используют металлоорганические соединения, содержащие радиоизотопы. Основное требование к ним — молекулы этих соединений не должны вступать в химическую реакцию с нефтепродуктами. Радиоактивный изотоп (например, сурьма-124), помещенный в зону контакта, по мере движения границы раздела по трубопроводу распределяется по )1лине зоны смеси. Если снаружи трубопровода установить счетчики гамма-излучения, то при прохождении зоны смеси они будут регистрировать изменение интенсивности излучения в зависимости от содержания изотопа. , [c.180]

Это оказывается возможным (прежде всего потому, что радиоактивные изотопы, обладающие тождественными химическими свойствами со стабильными изотопами данного элемента, имеют отличные от них физические свойотва. Характерные физические свойства радиоактивных изотопов дают возможность решать TaiKHe задачи, кото-рые нельзя раз р ешить обычными химическими методами. Те же из задач, которые разрешаются химичес кими методами, с применением радиоактивных изотопов решаются проще и быстрее. [c.27]

РАДИОХИМИЯ. Наука, изучающая химические свойства радиоактивных веществ и разрабатывающая методы определения радиоактивных изотопов химических элементов. Методы Р. используются прн изучении содержания естественных радиоактивных элементов в почвах, растениях (и в других объектах), а также при анализе почв, растений и с.-х. продуктов на содержание в них радиоактивных веществ, образующихся при ядерпых взрывах (радиоактивных изотопов стронция, цезия, церия, иода и других элементов). В Р. используются как химические, так и физические методы исследоваиия, в частности методы определения количества радиоактивных веществ по радиоактпвному излучению. Благодаря этому радиохимические методы позволяют определять чрезвычайно малые количества радиоактивных веществ. См. также Радиоактивность почвы, Изотопный метод. [c.250]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология