Спектры трансурановых элементов

Очень важно, что каждый из америциевых ионов дает ярко выраженный и характерный только для пего спектр поглош ения. Это позволяет очень эффективно использовать спектрофотометрический метод для исследования окислительно-восстановительных процессов, происходящих с ионами америция в растворах. А это важно не только для химии трансурановых элементов, но и для понимания механизма окислительно-восстановительных реакций вообще. [c.412]

При анализе трансурановых элементов возникает проблема определения их выхода при химических операциях. Подобрать специфический носитель невозможно из-за особенностей химии этих элементов. Выход был найден в применении трассеров — радионуклидов тех же элементов, но отсутствующих в определяемой смеси. Например, при определении содержания радионуклидов плутония в объектах окружающей среды необходимо учитывать радионуклиды с массовыми числами 239, 240, 241 и 242, образующиеся в ядерном реакторе при последовательном захвате ядром урана-238 нескольких нейтронов и бета-превращениях (цепочка обрывается на короткоживу-щем изотопе плутония-243, превращающемся в америций-243 с Tw2 = 5 ч), и плутоний-238, образующийся при захвате нейтрона нептунием-237 и последующем бета-распаде. В качестве трассеров используют изотопы плутония с массовыми числами 236 и 244, отсутствующие в определяемой смеси и получаемые другими (не в реакторах на тепловых нейтронах) методами. Энергии альфа-частиц плутония-244 — 4,59 и 4,55 МэВ, а плутония-236 — 5,79 и 5,72 МэВ, что вне пределов энергий альфа-частиц реакторных изотопов плутония от примерно 4,9 до 5,5 МэВ, поэтому альфа-спектры легко разделяются. Требования к чистоте трассеров — содержание примесей плутония-242 в первом изотопе и содержание плутония-238 во втором изотопе менее 0,1 % от активности основного изотопа. [c.116]

Основным методом определения потенциалов ионизации атомов является спектроскопический метод. Он основан на нахождении предела схождения линий в атомных спектрах. В случае простых спектров, таких, например, как спектры щелочных металлов, имеющих во внешней оболочке лишь один электрон, в спектре наблюдается длинная серия (серия Рид-берга), сходящаяся к пределу, положение которого может быть точно определено. В случае атомов со многими внешними электронами длинных серий наблюдать не удается. Это затрудняет определение пределов и, следовательно, потенциалов ионизации. Однако практически все трудности расшифровки спектров для большинства элементов в настоящее время были преодолены. Не удалось надежно определить спектроскопически лишь потенциалы ионизации редкоземельных и трансурановых элементов. [c.26]

Для предсказания электронной конфигурации нейтральных атомов трансурановых элементов в газообразном состоянии [1341 использовались результаты, полученные из спектров урана. Новейшие экспериментальные данные вносят в эти конфигурации изменения, которые свидетельствуют о еще большей аналогии с соответствующими лантанидными элементами, чем предполагалось раньше. [c.508]

Энергия а- и у-лучей. Вначале считали, что все а-частицы, излучаемые радиоактивным ядром во время своего распада, обладают одинаковой энергией. Позже было замечено, что Th и другие ядра (особенно трансурановые элементы, а-излучатели) излучают несколько групп а-лучей с разными длинами пробега, а следовательно, и с разными энергиями. Речь идет о спектре а-лучей соответствующего элемента. [c.786]

Спектры трансурановых элементов пока остаются изученными слабо. Измерены длины волн большого числа линий у Ри и Ат [H0-ii6] На многих линиях наблюден изотопический сдвиг (см. 95). Линии частично сопоставлены нейтральным атомом и ионом в определенных состояниях ионизации. Также частично разобраны спектры Ат 11 и Ami ]. Нормальным термом Ат 11 явлгется 5f 75 84 на 2598 см выше него лежит сеп- [c.309]

Трансурановые элементы (заурановые элементы) — радиоактивные химические элементы, расположенные вслед за ураном в периодической системе Д. И. Менделеева. Атомные номера 93. Большинство известных трансурановых элементов (93—103) принадлежит к числу актиноидов. Все изотопы их имеют период полураспада значительно меньший, чем возраст Земли. Поэтому Т. э. практически отсутствуют в природе и получаются искусственно посредством различных ядерных реакций. Первый из трансурановых элементов нептуний Np (п. н. 93) был получен в 1940 г. бомбардировкой урана нейтронами. За ним последовало открытие плутония (Ри, п. н. 94), америция (Ага, п. н. 95), кюрия (Сга, п. н. 96), берклия (Вк, п. н. 97), калифорния( f, п. н. 98), эйнштейния (Es, п. н. 99), фермия (Рш, п.н. 100), менделевия (Md, п. н. 101), нобелия (No, п. н. 102), лоуренсия (Lr, п. н. 103) и курчатовия (Ки, п. н. 104). Так же получены Т. э.с порядковым номером 105— 106. Более или менее полно изучены химические свойства Т. э. Криста.члографи-ческне исследования, изучение спектров поглощения растворов солей, магнитных свойств ионов и других свойств Т. э. показали, что элементы с п. н. 93—103 — аналоги лантаноидов. Из всех Т. э. наибольшее применение нашел Ри как ядерное горючее. [c.138]

Анализ спектров светопоглощения ионов привел к заключению [481], что для урана и трансурановых элементов 5/-элект-роны обладают заметно более низкой энергией, чем 6 -элект-роны. На рис. 2 показана разность энергий между самым низким термом конфигурации и основньш термом 5/ -конфи- [c.17]

Энергии связи электронов 5/-, 7з-оболочек, участвующих в оптических переходах атомов урана и других тяжелых элементов, имеют очень близкие значения, а сам атом урана обладает низким ионизационным потенциалом. Спектр урана, как и других трансурановых элементов, является чрезвычайно сложным. В нем вместе с линиями нейтральных атомов присутствуют линии однократноио-низированных атомов, поэтому спектр урана представляет собо11 сплошную сетку линий, расположенных на фоне интенсивного непрерывного спектра. В связи с этим обычные методы спектрального анализа не могут применяться для успешного определения малых количеств примесей в уране. [c.358]

Исследуемые образцы в виде капли раствора обьино помещают на ленточку из рения, вольфрама или тантала и высушивают инфракрасными лучами. При анализе через ленточку пропускают электрический ток, поднимая ее температуру до необходимого значения (500-2500 °С). Некоторые добавки (бораты, силикаты и др.) благоприятствуют образованию положительных ионов. Иногда для получения ионов пробу испаряют с одной ленточки, а ионизацию производят на поверхности другой, более раскаленной ленточки. Такой вариант предпочтительнее, так как ток ионов при повышенных температурах возрастает на несколько порядков. ТИ-источиики с двумя горячими ленточками часто используются для анализа трансурановых элементов ввиду очень высокой эффективности ионизации и, следовательно, малого размера пробы, необходимой для анализа. Одним из значительных преимуществ ТИ-источника является отсутствие в нем электронного луча, что приводит к резкому уменьшению числа и интенсивности фоновых пиков в масс-спектрах. [c.847]

Рассматривая происхождение характеристических атомных спектров, воспользуемся моделью атома, предложенной Н. Бором. По Бору, электроны в атоме движутся вокруг положительного ядра по замкнутым круговым или элиптическим орбитам. Электроны, которых Б атоме может быть много (более ста в атомах трансурановых элементов), распределяются по разным орбитам, образуя электронные оболочки. Оболочки содержат, как правило, несколько подоболочек. По мере увеличения числа электронов в атоме, т. е. с увеличением номера элемента в периодической таблице Менделеева, электроны заполняют оболочки и нодоболочки в определенном порядке. Строго последовательное заполнение подоболочек происходит только до элемента калия (19-го), у последующих элементов более далекие оболочки нередко заполняются ранее более близких. При переходе к элементам с еще большим атомным номером внутренние оболочки достраиваются . [c.165]

Ион пятивалентного америция (в отсутствие комплек-сообразователей) имеет структуру АтОг" . На основании результатов многих работ доказана именно такая оксигенированная структура иона. Выполнен ряд исследований по сопоставлению тонкой структуры спектров в видимой области для пяти-и шестивалентных ионов урана и трансурановых элементов [48—50]. Кристаллографические исследования нерастворимых соединений пятивалентных плутония, америция и нептуния показали, что ион МО+2 существует как молекулярное целое [51]. Обратимость пары Ат(У) —Ат (VI) еще раз подтверждает аналогичную природу ионов Ат(У) и Ат(VI) [52]. Изучение частот асимметричного расщепления ионов [О — М — 0]" и [О —М — 0]2+ показывает, что эти ионы являются дважды оксигенированными и имеют линейную (или близкую к линейной) структуру [53]. [c.18]

Спектры поглощения некоторых твердых солей трансурановых элементов при низких температурах были изучены Фридом и Лейцем [Р44]. Эти авторы установили, что аналогия между группой переходных редкоземельных элементов и группой переходных тяжелых элементов относится не только к электронным конфигурациям в основных состояниях, но также и к конфигурациям в некоторых возбужденных состояниях. Изученные ими спектры состоят главным образом из очень узких полос (практически линий), столь же узких, как и линии в спектрах солей редкоземельных элементов. Это свидетельствует о том, что указанные [c.193]

Изменения в спектрах поглощения Ри (III) в солянокислых растворах при концентрациях HG1 вплоть до 4,4 М указывают на образование комплексов Ри (III) с СГ-ионами [23]. Дайамонд, Стрит и Сиборг [24] при ионообменном исследовании иашли, что трехвалентные трансурановые элементы, в том числе и Ри (III), легко элюируются из колонки (с катионитом да-уэкс-50) 3, 6, 9 и 12 М HG1. Согласно их данным, нри высоких концентрациях HG1 эти элементы образуют комплексы с С1"-ионами в большей степени, чем лантаниды. [c.42]

Следует отметить, что первичные а-споктры в работах по синтезу тяжелых трансурановых элементов практически всегда бывают в той или иной степени искажены а-активностями, которые образуются в ходе облучения на неизбежных примесях свинца в мишени и по характеристикам близки к тому, что ожидается для элемента 104 [16, 29]. Тем не менее А. Гиорсо и др. вообще не обсуждают этот вопрос, хотя в приводимых ими спектрах явно присутствуют линии, обязанные своим происхождением именно примесям свинца (рис. 2). [c.14]

Элементы группы урана относятся к 7-му периоду таблицы Менделеева. Как и все другие периоды менделеевской системы, 7-й период начинается с двух элементов (Рг и Ra), имеющих в нормальном состоянии вне замкнутых оболочек соответственно один и два электрона 7з и Третьим в этой строке стоит элемент актиний (Ас, Z = 89), с которого начинается заполнение оболочки 6d нормальным состоянием Ас1 является 6d7s2 2D. Относительно следующих элементов можно было бы предположить, что либо в них продолжается застройка оболочки d, либо начинается застройка f-оболочки, как в шестой строке таблицы Менделеева для группы редких земель. Чрезвычайная сложнссть спектров элементов, стоящих за актинием, и трудность разбора их спектров долгое время затрудняли выбор между этими двумя возможностями. Допускалось, что у Th, Ра и U происходит заполнение 6d-oбoлoчки и что нормальным состоянием UI является состояние 6d4 7s2 5D. Лишь в последние годы в результате многочисленных исследований оптических и других физико-химических свойств этих элементов, а также искусственно получаемых трансурановых элементов (Np, Ри, Ат и т. д.) удалось установить, что здесь происходит заполнение 5 -оболочки. Таким образом, группа элементов, следующих за актинием, аналогична по своим физико-химическим свойствам редким землям. Эту новую группу элементов с достраивающейся f-оболочкой в последнее время обычно называют актинидами. [c.303]

Актинидов, как и редких земель, должно быть 14, так что их группа должна заканчиваться на элементе с Z=103. Спектры >этих элементов, особенно трансурановых, изучены пока слабо, что не позволяет в большинстве случаев с уверенностью установить их наиболее глубокие электронные конфигурации. Тем не менее можно считать установленным, что, как и в случае редких земель, последовательное заполнение f-оболочки электронами имеет место лишь для трехкратных ионов. У ионов в состояниях ионизации с меньшей кратностью и у нейтральных атомов актинидов встречаются конфигурации 5f, 5f 6d, 5f 2 7s2, 5f 2 6d7s, 5f 3 6d7s2. Торий, как указано ниже, содержит f-электрон лишь в состоянии трехкратной ионизации (Th IV). Вероятные наиболее глубокие электронные конфигурации ионов и нейтральных атомов актинидов приведены в табл. 75. [c.303]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология