Ядро атома и радиоактивные превращения

Используемое ныне в научной литературе выражение "превращение химических элементов" некорректно. Оно подменяет конкретный объект превращения (атом), неопределенным понятием (химический эле.мент). Недостатком формулировки закона радиоактивных смещений (правильнее превращений ) является то, что она не выделяет подвиды атомов как объект превращения. Она, по-прежнему, "вяжет" их к смещениям в Периодической системе. Возникает принципиальное несоответствие между законом и наглядной его иллюстрацией. Периодическая система химических элементов имеет в основе своей структуры устройство электронной оболочки атомов. Строение ядра имеет здесь лишь опосредованное значение через равенство Ерц. = 1 . Закон же радиоактивных превращений касается исключительно ядерных преобразований и индифферентен (в рамках данных рассмотрений ) к структуре электронной оболочки. И в этом аспекте рассмотрения система атомов идентична системе ядер. Мы как бы на время, игнорируем присутствие электронной оболочки. [c.102]

БЕТА-РАСПАД ( -распад) — радиоактивное превращение атомного ядра, при котором испускаются р-частицы — электроны (р ) или позитроны (Р+). К Б.-р. относят также захват атомным ядром электронов с ближайшей к ядру электронной оболочки. Массовое число ядра при Б.-р. не изменяется, заряд ядра увеличивается на единицу при испускании электрона и уменьшается на единицу при испускании позитрона или захвате электрона. При этом атом химического элемента превращается в атом другого (соседнего) элемента. [c.44]

Образованная в результате первой стадии радиоактивного превращения частица [р р п]е не является нейтральной, так как в ядре ее два протона, а в электронной оболочке лишь один электрон. Присоединив к себе извне второй электрон, только что указанная частица превращается в нейтральный атом Не [c.9]

Явление естественной (природной) радиоактивности (см. 3.1) показывает, что не только атом, но и ядро атома имеет сложную структуру. Природная радиоактивность характеризуется самопроизвольным превращением атомных ядер, когда ядро одного элемента без всякого воздействия извне превращается в ядро другого элемента. Все элементы, расположенные в периодической системе после висмута, радиоактивны. [c.70]

Радиоактивный распад с испусканием р- и а-частиц приводит к изменению заряда ядра, т. е. к превращению исходного ядра в ядро другого элемента. В случае Р -распада атомный номер увеличивается на единицу, при р+-распаде уменьшается на единицу. В обоих случаях массовое число не изменяется. В результате а-распада атомный номер уменьшается на два, а массовое число—на четыре. Часто а- и р-распад ядер сопровождается электромагнитным излучением очень высокой энергии, которое называют у-излучением. Наличие 7-излучения свидетельствует, что первоначально в результате радиоактивного распада образуется ядро в возбужденном состоянии, которое переходит в основное состояние с испусканием у-квантов. а-, р- и у-излучения обладают высокой энергией, измеряемой сотнями тысяч и даже миллионами электрон-вольт. Для сравнения можно сказать, что энергия разрыва одной химической связи измеряется несколькими электрон-вольтами энергия, необходимая для удаления одного электрона из окружающей атом электронной оболочки, измеряется несколькими электрон-вольтами или небольшим числом десятков электрон-вольт. Поэтому каждая а- или р-частица или у-квант могут на своем пути произвести вполне ощутимые действия. Так, в газе, ударяясь о встречные атомы или молекулы, они способны выбивать из них электроны и превращать их в ионы. Поэтому электрическая проводимость газа становится на какой-то очень короткий промежуток времени больше, и если частица пролетела между электродами, то удается зарегистрировать прохождение тока ( вспышку проводимости). Если число распадающихся атомных ядер не превышает нескольких тысяч в секунду, то каждая вспышка может быть зарегистрирована отдельно (проводимость, возникшая в результате пролета одной частицы успеет упасть до малых значений перед пролетом следующей частицы) и тем самым можно сосчитать число актов радиоактивного распада. Это можно сделать и другим способом, поместив радиоактивное вещество в специальный раствор, содержащий какой-либо сцинтиллятор — вещество, молекулы которого под действием р-частиц начинают испускать свет. Естественно, что каждая р-частица может вызвать свечение не очень большого числа молекул сцинтиллятора, однако современные высокочувствительные фотоумножители позволяют регистрировать такие слабые вспышки, и по числу вспышек света можно определить число распавшихся радиоактивных атомов. [c.27]

При нарушении устойчивого протонно-нейтронного соотношения ядро (а вместе с ним и атом) становится радиоактивным. Радиоактивностью называется самопроизвольное превращение неустойчивых атомных ядер в другие ядра, сопровождающееся испусканием различных частиц. [c.37]

В 1913 г. К. Фаянс и независимо от него Ф. Содди сформулировали правило смещения при радиоактивном распаде. Согласно этому правилу, ос-распад приводит к возникновению атома хи.мического элемента, располагающегося в системе Д. И. Менделеева на две клетки левее по отношению к исходному. Действительно, ос-рас-пад приводит к понижению положительного заряда ядра и порядкового номера на две единицы. р-Распад способствует повышению заряда ядра и, следовательно, порядкового номера образующегося элемента на единицу. Образующийся элемент находится на одну клетку правее по сравнению с исходным. у-Излучение не приводит к превращению одних элементов в другие. Например, атом радия, излучая а-частицы, превращается в радон. Легко вычислить порядковый номер и массовое число радона [c.41]

Атом азота (Ы) с массовым числом 14 превращается с помощью альфа-частицы (ядра атома гелия) в атом кислорода (О) с массовым числом 17 (изотоп обычного кислорода) и протон (ядро атома водорода). Цифры нижних индексов указывают заряд ядра. Таким образом, впервые удалось искусственно превратить один элемент в другой, ибо обнаруженное ранее превращение радия или радона в гелий является процессом естественного радиоактивного распада. Сам Резерфорд рассчитал, что прошли бы тысячелетия, пока по этому уравнению получился бы лишь 1 мм водорода. Однако процесс шел. С помощью радиоактивного излучения можно было превратить один элемент в другой. Конечно, оставалось неясным, ограничивается ли это превращение только некоторыми, а именно легкими элементами Или в конце концов можно будет получать таким путем и благородные металлы, быть может, когда-нибудь даже в весомых количествах [c.84]

Современная наука считает, что протоны и нейтроны (нуклоны) имеют, также как и атом, сложное строение и не являются неизменными, застывшими частицами. При некоторых радиоактивных процессах они способны превращаться друг в друга. Взаимопревращения нуклонов сопровождаются излучением ядром вторичных частиц электронов е , позитронов е+и нейтрино (частиц, обладающих нулевым зарядом и ничтожной массой). Эти превращения можно записать условно [c.16]

В 1919 г. Резерфорд впервые осуществил искусственное превращение атома одного элемента в атом другого элемента. Из атома азота он получил атом кислорода. В 1929 г. Лоуренс создал первый циклотрон, после чего было изучено множество ядерных реакций. В 1934 г. Жолио-Кюри получил первый искусственный радиоактивный элемент — изотоп фосфора Р . К 1939 г. стало ясно, что деление ядра практически осуществимо и что оно должно сопровождаться выделением огромного количества энергии. В Чикагском университете в 1942 г. был построен первый урановый котел. С тех пор атомная наука и техника шагнули далеко вперед. [c.137]

БЕТА-РАСПАД (Р распад) — радиоактивное превращение атомного ядра, при к-ром испускаются Р-частицы, т. е. электроны (р )или позитроны (Р+) в В.-р. включается также электронный пахват, т. е. захват атомным ядром одного из электронов окру-жаюп(ей ядро электронной оболочки. 1 роме позитрона (или электрона), в каждом акте В.-р. испускаются также нейтрино или, соответственно, антинейтрино (см. Элементарные частицы) при электронном захвате испускается нейтрино. Массовое число ядра при Б.-р. не изменяется. Заряд ядра увеличивается на единицу при испускании электрона и умепь-шается на единицу при испускании позитрона или электронном захвате. При этом атом данного химич. элемента превращается в атом другого (соседнего) элемента. Энергия, выделяющаяся при Б.-р., по-разному распределяется между электроном (позитроном) я антинейтрино (нейтрино). Поэтому энергия вылетающих электронов (нозитронов) может принимать любые значения от О до нек-рой макс. величины [.ран — т. н. граничной. энергии Б.-р. (в большинстве случаев составляющей неск. Мне). Значение граи может служить характеристикой атомного [c.215]

Интересным свойством одного из вариантов Р-распада, а именно электронного захвата, является наличие нек-рой (хотя и очень слабой) зависимости его скорости от химич. состояния превращающихся атомов. Возникновение такой зависимости определяется тем, что в этом процессе ядро захватывает электрон с какой-либо из атомных оболочек, а вероятность подобного захвата определяется строением не только отдающей ядру электрон внутренней оболочки, но и (в меньшей степени) более отдаленных, в том числе и валентных оболочек. Мгновенно происходящее изменение заряда ядра нри Р-Р. влечет за собой последующую перестройку ( встряску ) электронных атомных оболочек, возбуждение, ионизацию ато.мов и молекул, разрыв химич. связей. Химич. последствия Р-распада (и, в меньшей стенени, других радиоактивных превращений) явились в последние годы предметом многочисленных исследованш . [c.230]

Химия горячих атомных процессов. В реакции (п, [) ядро мишени испытывает отдачу со значительной кинетической энергией, так как 5 в процессе испускания у-лучей импульс сохраняется. Кинетическая энергия ядра отдачи обычно гораздо больше, чем энергия связи, так что ядро, испытываюш ее отдачу, покидает молекулу и разрывает связи в других молекулах по мере того, как оно расходует свою избыточную энергию. Частица, испытываюш ая отдачу в результате внутренней конверсии и процесса Оже, может быть многократно ионизирована. Такой атом, обладающий гораздо большей энергией, чем тепловые энергии, называется горячим атомом . Так как химическое состояние ядер меняется нри поглощении нейтронов, то с помощью химических методов они могут быть отделены от материала мишени. Нанример, когда иодис- тый этил облучается медленными нейтронами, то реакция (п, [) с в иодистом этиле дает Энергия отдачи атома достаточна для разрыва связи С—I. Атом или ион обладает высокой энергией по сравнению с энергиями химических связей и поэтому он отделяется от молекулы иодистого этила. Такой горячий атом испытывает превращения разных типов. Он может терять кинетическую энергию нри нескольких столкновениях, не вступая в реакцию с другой молекулой иодистого этила. Если горячий атом образует молекулы или НР , то его можно отделить от иодистого этила путем экстрагирования раствором едкого натра. Этот метод получения почти совершенно чистых радиоактивных изотопов известен под названием реакции Сциларда — Чалмерса. Горячий атом или ион реагируя с молекулой иодистого этила, замещает водород или заставляет молекулу разрываться на осколки. Если молеку--лярный иод добавляется до облучения, то вероятность возвращения Р н органическое соединение очень сильно уменьшается в связи с этим молекулярный иод называется акцептором радикалов . [c.742]

Радиоактивный распад с испусканием Р- и а-частиц приводит к изменению заряда яДра, т. е. к превращению исходного ядра в ядро другого элемента. В случае Р"-распада атомный номер увеличивается на единицу, при р+-распаде — уменьшается на единицу. В обоих случаях массовое число не изменяется, В результате а-распада атомный номер уменьшается на два, а массовое число — на четыре. Часто а- и р-распад ядер сопровождается электромагнитным излучением очень высокой энергии, которое называют у-излучением. Наличие 7-излучения свидетельствует, что первоначально в результате радиоактивного распада образуется ядро в возбужденном состоянии, которое переходит в основное состояние с испусканием у-квантов. а- и Р-Частицы, так же как и 7-излучение, обладают высокой энергией, измеряемой сотнями тысяч и даже миллионами электронвольт. Для сравнения можно сказать, что энергия разрыва одной химической связи измеряется несколькими эВ энергия, необходимая для удаления одного электрона из окружающей атом электронной оболочки, измеряется несколькими эВ или небольшим числом десятков эВ, Поэтому каждая а- или р-частица или у-квант могут на своем пути произвести вполне ощутимые действия. Так, в газе, ударяясь о встречные атомы или молекулы, они способны выбивать из них электроны и превращать их в ионы. Поэтому газ становится на какой-то очень короткий промежуток времени более электропроводным, и если частица пролетела между электродами, то удается зарегистрировать прохождение тока ( вспышку электропроводности). Если число распадающихся атомных ядер не превышает несколько тысяч в секунду, то каждая вспышкй может быть зарегистрирована отдельно (электропроводность, возникшая в результате пролета одной частицы успеет упасть до малых значений перед пролетом следующей частицы) и тем самым можно считать число актов радиоактивного распада. Это [c.23]

Энергия излучаемой частицы при единичном акте радиоактивного распада при а- и 3-превращениях выражается от десятков Кэв до нескольких Мэе. Так, энергия одной а-частицы, выбрасываемой ядром Ро при его распаде, составляет Еа. = 5,3 Мэе. В пересчете на Авагадрово число частиц (что отвечает 1 -г-атому полностью распадающегося полония) это дает огромную энергию порядка ста миллионов килокалорий (химические реакции на 1 г-атом обычно дают 20—200 ккал). Другой пример естественно-радиоактивный изотоп калия К характеризуется р - и 7-излучением с энергиями у первого 1,32 Мэе, а у второго 1,46 Мэе. При самопроизвольном же делении ядер энергии выделяется значительно больше — порядка 160 Мэе, причем это Б основном кинетическая энергия осколков. [c.387]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология