Изотопы относительная разность масс

Ниже приведены еще несколько примеров применения ректификации для концентрирования изотопов. Относительная разность масс и относительная естественная концентрация особенно благо- [c.258]

Относительная разность масс и относительная естественная концентрация стабильных изотопов [c.246]

Стабильные изотопы, относительная разность нх атомных масс и их относительная естественная концентрация [c.220]

В настоящем разделе приведены дополнительные примеры использования ректификации для концентрирования изотопов. Относительная разность молекулярных масс АМ и естественная концентрация наиболее благоприятны у изотопов С и С1 [c.233]

Измерение распространенности изотопов водорода на масс-спектрометре связано с особыми трудностями, возникающими благодаря большой относительной разности масс изотопов водорода (с вытекающими отсюда дискриминационными эффектами), а также в связи с тем, что большинство соединений водорода анализируется с трудом из-за адсорбционных явлений. [c.83]

Признание факта существования изотопов стабильных элементов и выяснение загадки целочисленности атомных весов изотопов стимулировало развитие техники разделения изотопов. Прежде всего, оно было связано с усовершенствованием масс-спектрометров, основанных на комбинировании электрических и магнитных полей по методу Астона или применении постоянных магнитов по схеме Демпстера, и увеличении их разрешающей силы. Если первый спектрограф Астона имел разрешение на уровне 1/1000, а второй — до 1/10000, то к концу 20-х годов масс-спектрометры достигают разрешения 1/100000 и лучше [13], что позволяет открывать уже не только главные, наиболее распространённые, но и редкие изотопы элементов (детали см. в табл. 2.1). После этого основной технической проблемой становится получение подходящих источников пучков элементов (метод анодных лучей) и усовершенствование источников — в особенности, тяжёлых элементов с малой относительной разностью масс изотопов и высокой температурой плавления. Одним из важных физических результатов, достигнутых на улучшенных масс-спектрометрах, стало прямое доказательство соотношения Эйнштейна об эквивалентности массы и энергии в ядерной реакции расщепления лития-7 [14], открытой в 1933 году Кокрофтом и Уолтоном. В результате систематических поисков изотопов к 1935 году исследование изотопного состава было проведено уже практически для всех стабильных элементов, кроме платины, золота, палладия и иридия, которые были вскоре изучены в основном Демпстером [15] и частично рядом других авторов (см. детали в табл. 2.1). В изучении изотопов стабильных элементов следует отметить роль Ф. Астона, которым было открыто 206 из общего числа 287 стабильных и долгоживущих изотопов. [c.40]

Качественный анализ и идентификация органических соединений с помощью масс-спектрометра высокого разрешения с двойной фокусировкой основаны на точном определении разности масс ионов в сочетании с известными дефектами масс изотопов атомов в исследуемых веществах. Этот метод [699, 700], впервые предложенный для качественного анализа соединений относительно низкого молекулярного веса (меньше 250), представляет собой спектроскопию дефектов масс и при выводе структурной формулы учитывает соотношение интенсивностей пиков ионов, входящих в состав мультиплетов, обладающих одинаковой номинальной массой. [c.290]

При разделении смесей изотопов водорода, содержащих тритий, необходимо использовать рабочие вещества, которые не подвержены радиолизу под действием излучения трития. Выбор газовой фазы для таких систем очевиден — это молекулярный водород, который характеризуется высокой радиационной стойкостью, а также наибольшей относительной разностью масс изотопных разновидностей. [c.260]

Еще задолго до этого, а именно в 1920 г., Гаркинс предположил возможность существования изотопа водорода с массой 2 на основании изучения закономерностей, наблюдаемых для известных ядерных масс. Позже было показано, что при откладывании на графике атомных масс известных изотопов относительно разности между массовыми числами и атомными номерами получается вполне стройная картина, за исключением некоторых пропусков, которые могут быть заполнены неизвестными еще тогда изотопами, а именно и Не (рис. 8). [c.113]

Центрифугирование. И. р. основано на распределении компонентов газовой смеси в центробежном поле. Осуществляется в противоточной газовой центрифуге, к-рая представляет собой узкий вертикальный цилиндр, вращающийся вокруг своей оси с большой скоростью. Тяжелый изотоп концентрируется на периферии цилиндра, легкий-вблизи его оси. Из-за различий плотности смесь перемещается вдоль оси вверх, а по периферии - вниз. В отличие от др. методов, а определяется абс. разностью масс разделяемых изотопов М, и М2, а не относительной (М, — поэтому метод применяется как для легких, так и для тяжелых элементов (С, Кг, Хе, и). [c.200]

Еще один метод, пригодный для сравнения разностей масс, так называемый метод сдвига поля , использует искусственные дублеты и применим для спектров с большим количеством пиков, для которых сравниваются разности масс. Примером могут служить масс-спектры элементов с несколькими изотопами при соседних массовых числах. На фотопластинке производят две съемки при несколько различных напряженностях поля таким образом, что. один спектр смещен относительно другого почти точно на одно массовое число Это позволяет очень точно сравнивать разности масс. [c.47]

Прецизионные измерения параметров решётки алмазов с различным изотопическим составом позволили получить данные о зависимости постоянной решётки от средней массы изотопа при комнатной температуре. Было найдено, что постоянная решётки линейно уменьшается с ростом средней массы атомов углерода, причём относительное изменение постоянной решётки а з - а 2) а 2 составило -1,5- 10 4 На рис. 12.1.3 показаны экспериментальные данные, взятые из работы [35], и теоретическая зависимость, расчитанная из первых принципов в рамках теории возмущений [49]. Видно, что согласие теории с экспериментом практически идеальное. В то же время анализ экспериментальных данных, полученных в работе [36], показал слабое отклонение зависимости а Мс) от линейной эта зависимость лучше описывается квадратичной формой, чем линейной. Линейная зависимость является первым приближением, и во втором приближении должен появиться квадратичный по разности масс член. Однако погрешность имеющихся экспериментальных данных пока недостаточно мала для того, чтобы делать определённые выводы на основании величины квадратичного вклада. [c.67]

Из этой формулы следует, что поскольку в первом приближении параметры 7, А и V не меняются с массой изотопа, то коэффициент 3 должен показывать такую же зависимость от массы, как и теплоёмкость решётки /5(М) (X Су М). Достаточно точные измерения постоянных решётки монокристаллов неона °Не и Не в широком интервале температур позволили проследить температурную зависимость незначительного изотопического эффекта в тепловом расширении [22] /9 > при Т < 21 К. Температурная зависимость относительной разности в тепловом расширении ( /3 — оказалась в целом подобной температурной зависимости относительной разности теплоёмкостей [18], как это следует из формулы (12.1.6). При низких температурах (Г С 0п), где теплоёмкость Су ос (закон Дебая), [c.69]

Величина изотопного эффекта, как видно из предыдущего раздела, зависит от разности приведенных масс двух изотопно замещенных молекул и, следовательно, от относительной разницы масс двух изотопов. По этой причине справедливо следующее правило чем больше атомный вес, тем меньше изотопный эффект. [c.209]

В работе [12] показано, что для термодиффузии изотопов получается простое соотношение между относительной разницей их масс и относительной разностью сечений рассеяния раствора [c.249]

Из элементов этого (второго) типа наибольшее значение в химии органических соединений имеют хлор и бром, тяжелые изотопы которых отличаются от основных на 2 а.е. м. и имеют относительную распространенность 24,5 и 49,5% соответственно. Благодаря такому изотопному составу эти галогены легко опознаются в молекулярных и осколочных ионах по специфическим группам сигналов с разностью массовых чисел в 2 а.е. м. и характерным соотношением их интенсивностей. Ионы, содержащие один атом хлора, проявляются в спектрах в виде двух пиков с отношением высот примерно 3 1 (точнее 3,09 1), а один атом брома —1 1 (1,02 1). Ионы с двумя атомами хлора дают три пика с массовыми числами т, т + 2 и т + 4 и интенсивностями, пропорциональными коэффициентам трехчлена ЗаЬ) , т. е. приблизив тельно 9 6 1 (или 100 65 11), а четыре атома хлора приводят к появлению пяти сигналов с интенсивностями 3 4-3 6-3 4-3 1 (77 100 49 11 1). Последний случай интересен тем, что первый изотопный пик с массовым числом т + 2 превышает по интенсивности пик ионов, содержащих только основной (легкий) изотоп хлора С1 в полном соответствии с правилом аддитивности (4.3). Действительно, вклад четырех атомов хлора с инкрементом интенсивности изотопного пика 32,4°/о равен 100 4-32-4 = 77 100 3 4-3 . Оценку распределения интенсивностей пиков более сложных галогенсодержащих частиц можно в случае необходимости провести аналогичным способом (по коэффициентам соответствующих многочленов), однако, учитывая, что содержание изотопов хлора и брома не равно точно 3 1 и 1 1 и с увеличением числа их атомов ошибка такого округления накапливается, лучше использовать специальные готовые таблицы, имеющиеся во всех руководствах по масс-спектрометрии. Б табл. 4.2 приведены относительные [c.64]

Элементы с нечетными порядковыми номерами, как правило, состоят из одного или двух изотопов с нечетными массовыми числами (за исключением Н, В и N). Напротив, ртуть имеет семь стабильных изотопов (массовые числа 196—204) с относительной разностью в массах около 0,5%. Так как все методы обогащения и нолучения изотопов основаны на разности масс, которая обусловливает их различные свойства, то величина относительной разности масс является показателем сложности их разделения. Для разделения также важна относительная естественная концентрация изотопа в исходном сырье. Из элементов, приведенных в табл. 40, особенно благоприятным является естественное соотношение изотопов В1Ч-В11, Ne2 >-Ne22 и СР -СР . [c.245]

В основе кинетического изотопного эффекта [31] лежит тот факт, что прочность связи между двумя атомами зависит от массы соответствующего атома. Поэтому при замещении этого атома на его изотоп прочность связи незначительно, но все же заметно изменяется. Сильнее всего этот эффект выражается при замене водорода (протия) на дейтерий, так как здесь относительная разность масс составляет 100%. Энергия диссоциации О, например связи С—Н, представлена на потенциальной диаграмме (рис. 17). Энергия диссоциации равна разности между энергией свободных атомов (групп атомов) и нулевой энергией Ео соединенных атомов (групп атомов). Ео является функцией масс Ш] и Шг атомов, участвующих в связи [c.70]

Изобретенный Клузиусом и Дикелем [61] способ обогащения с использованием разделительной колонки основан на остроумной комбинации термодиффузионных и конвекционных потоков. Возникающий вследствие конвекции противоток позволяет многократно усилить относительно небольшой эффект разделения, вызванный процессом термодиффузии. Подобная термодиффузионная колонка обладает очень высокой разделительной способностью, и в течение последних 25 лет ее с успехом применяют для разделения стабильных изотопов. Достигаемый эффект разделения пропорционален относительной разности масс (М1 — М2)/ М1+М2), где и Ма — массы молей соответствующих компонентов. Если при работе с газообразными веществами, представляющими смесь изо-топов, разность М1 — М2 составляет не более 1—4, то для смесей, состоящих из химически различных соединений, значение этой разности намного больше. Вслед- [c.144]

Поправки, вызванные учетом движения ядра, приводят к смещению термов, обратно пропорциональному массе ядра. Относительные смещения термов изотопов тогда должны быть пропорциональны разностям масс изотопов. Поэтому для нескольких изотопов с массовыми числами, отличающимися на единицу, мы должны были бы получить одно и то же расстояние между линиями этих изотопов. Для линий магния, обладающего тремя изотопами с атомными весами 24, 25 и 26, содержащимися в пропорции 7 1 1, картина изотопического смещения оказалась отличной от только что предсказанной. [c.433]

Р-распадов поэтому мало правдоподобно, чтобы разделение заряда приводило к распределению, соответствующему максимуму кинетической и минимуму радиоактивной энергий [138]. Вероятность того, что при заданной массе встретится определенное значение заряда, плавно, но круто падает по мере роста разности с наиболее вероятным значением. Поэтому стабильные ядра в качестве первоначальных осколков неизвестны. По той же причине несущественно, какой из членов последовательности (исключая несколько первых) служит для измерения выхода следующие члены последовательности редко образуются непосредственно. В качестве дальнейшего следствия укажем, что редкость симметричного относительно А деления проявляется в малом выходе осколков с 44<2<49 однако если рассматривать также и дочерние ядра первоначальных осколков, то симметричные заряды должны быть представлены лучше, чем симметричные массовые числа. Те элементы, у которых массы стабильных изотопов несколько меньше масс, соответствующих пикам на кривой выхода, встречаются особенно часто, например деКг и дгТе с 17 и соответственно 15 известными изотопами и изомерами. В целом, т. е. считая как первоначальные осколки, так и их дочерние ядра, среди 87 известных последовательностей были найдены атомные номера от 30 до 65. Наиболее быстрое химическое определение возможно с благородными газами в этой связи существенно, что длиннейшие известные цепи (из семи членов каждая) имеют своим материнским ядром благородный газ. [c.70]

Квантовые кристаллы. При исследовании изотопических эффектов в теплопроводности твёрдых тел на первом этапе наибольшее внимание было уделено гелию, поскольку его изотопы имеют большую разность в массах и могут быть относительно легко получены в химически очень чистом виде. Кроме того, изменяя давление, можно в широких пределах менять молярный объём гелия и, соответственно, изменять квантовые вклады в равновесные свойства. В экспериментальных работах [151-157] было продемонстрировано, что изотопические примеси сильно подавляют теплопроводность твёрдого гелия. Особенно впечатляющие данные получили Д. Лоусон и Г. Фейер-банк [156], которые сумели получить очень чистые (изотонически и химически) и совершенные монокристаллы Не. Добавление очень небольшого количества Не — десять миллионных частей — привело к значительному, примерно двукратному, уменьшению теплопроводности в максимуме. Анализ уже первых экспериментов на гелии показал, что скорость рассеяния фононов на флуктуациях массы, расчитанная по формуле (12.1.17), является недостаточно сильной, чтобы описать наблюдаемое подавление теплопроводности изотопическими примесями. Дж. Каллауэй [158] предложил, что добавочное сопротивление обусловлено рассеянием фононов на поле деформаций решётки около изотопической примеси. В рамках простой модели П. Клеменс и А. Ма-радудин [159] нашли, что масштаб этого эффекта может быть действительно достаточно большим. Более детальные расчёты [160-163] подтвердили это и показали, что в определённых условиях рассеяние на поле деформаций в гелии может быть в несколько раз сильнее, чем рассеяние на флуктуациях массы. [c.81]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология