Свойства нуклидов

При вычислении энергетических эффектов, сопровождающих ядерные реакции, для определения массы ядерных частиц, участвующих в реакции, приходится обращаться к таблицам, в которых указаны свойства ядер. В таких таблицах масса нуклида обычно выражается как масса атома, который содержит интересующее нас ядро. Другими словами, указываемая в таблицах масса включает массу электронов, окружающих ядро. Например, в таблицах свойств нуклидов указывается, что масса равна [c.262]

ГЛАВА 37 ЯДЕРНЫЕ СВОЙСТВА НУКЛИДОВ [c.824]

Объясните, как методом меченых атомов можно оценить вероятность попадания вносимых в почву азотных удобрений в природные источники воды. Определите с помощью справочников по физике или химии, где имеются сведения о свойствах ядер, подойдет ли для такого исследования в качестве меченых атомов какой-либо нуклид азота. [c.279]

Нуклиды различных элементов обладают многими весьма интересными свойствами. Большинство известных нуклидов, соответствующих первым десяти элементам, перечислены в табл. 20.5. [c.618]

Радиоактивность — свойство некоторых нуклидов испускать ионизирующее излучение при спонтанных ядерных превращениях. [c.56]

Разность между округленной до целого массой нуклида и зарядом его ядра, равным числу протонов, равна числу содержащихся в нем нейтронов. Число нейтронов, количество электронов (т. е. заряд иона), конфигурация электронного облака могут меняться в некоторых пределах у каждого элемента, но заряд ядра является его основным имманентным признаком. И с того времени Периодический закон формулируют следующим образом свойства элементов находятся в периодической зависимости от заряда ядра элементов. [c.109]

В основе методов изотопного разбавления лежит допущение, что разные нуклиды одного и того же элемента химически эквивалентны. Методы целесообразно использовать для определения близких по свойствам компонентов трудно разделяемых смесей. Методы изотопного разбавления сочетают в себе преимущества методов внутреннего стандарта и добавок. [c.380]

Теория атомного ядра, на которой базируется описание ядерных свойств изотопов, представляет собой едва ли не самую обширную область современной физики и детально излагается и обсуждается во многих учебниках и монографиях (см., например, [2, 7-10]). Ядерные характеристики нуклидов весьма полно представлены в ряде справочников [1, 4, 11-16] и международных базах данных. Поэтому в настоящем разделе мы лишь кратко представим качественное описание тех ядерных характеристик изотопов, на которых основаны основные принципы их получения, регистрации или возможных применений. К их числу помимо массы и заряда можно отнести радиус ядра, энергию связи, магнитный и квадрупольный моменты, спектр возбуждённых состояний, сечения ядерных реакций. [c.20]

В первую очередь отметим, что на ядерные свойства изотопов решающим образом влияет тот факт, что ядерные силы, удерживающие нуклоны в ядре, обязаны своим происхождением так называемому сильному взаимодействию, которое во много раз интенсивнее электростатических сил. Так, ядерные силы, действующие в ядре между двумя протонами, на два порядка превышают силы электростатического взаимодействия между ними. Одной из основных характеристик ядерных сил является их независимость от зарядового состояния нуклонов, в результате которой взаимодействие двух протонов, двух нейтронов или нейтрона и протона одинаково, если одинаковы состояния относительного движения этих пар частиц и их спиновые состояния. В результате преобладающего действия ядерных сил число протонов в ядре и, соответственно, его заряд в слабой степени (особенно для лёгких ядер) влияют на основные характеристики нуклидов. Поэтому, их ядерные свойства будут, главным образом, определяться числом нуклонов в ядре и сильно различаться в семействе изотопов, принадлежащем одному химическому элементу, в отличие от физико-химических свойств, определяемых количеством электронов в атоме. Близкие же ядерные свойства, что и подтверждается в экспериментах, будут наблюдаться у изобар — атомов, ядра которых содержат одинаковые количество нуклонов А. Для тяжёлых элементов с ростом Z электростатическое взаимодействие между протонами увеличивается и ядерные свойства начинают сильно различаться даже у изобар. [c.20]

Для изготовления закрытых терапевтических источников используются нуклиды фосфор-32, кобальт-60, стронций-90 — иттрий-90, прометий-147, йод-125, палладий-103, цезий-137, калифорний-252. Проводятся исследовательские работы по вовлечению других изотопов с полезными ядерно-физи-ческими свойствами. [c.555]

Выше отмечалась, что материнское ядро, имплантированное в детектор, может быть надёжно идентифицировано, если последовательные а- и /3-рас-пады ведут к нуклидам с известными свойствами. По мере дальнейшего продвижения в область ядер с большим избытком нейтронов данное преимущество теряется. Здесь распад материнского ядра заканчивается образованием ещё неизвестного изотопа, свойства которого могут быть предсказаны с точностью теоретических моделей. [c.52]

Цепочки распадов изотопов 116-114-112-110 элементов начинаются и кончаются новыми нуклидами с ранее неизвестными свойства распада, что затрудняет точное определение масс новых нуклидов по известным характеристикам их дочерних продуктов. Тогда для определения массы необходимо [c.56]

Относительно длинные периоды полураспада новых нуклидов открывают уникальные возможности для исследования их химических свойств. Уже в первых проведённых в Дубне экспериментах по химической идентификации 112 элемента было показано, что в отличие от своего лёгкого гомолога ртути. [c.61]

Как радионуклид, перспективный по своим ядерно-физическим свойствам для радиотерапии, Ас был упомянут в 1983 году [21] и рассматривался для практического использования в медицине в 1989 г. [22]. Ас имет две функции он воздействует на больной орган как сс-излучатель и служит при своём распаде источником относительно короткоживущего Bi, который, будучи на 98% / -излучателем, также работает как терапевтический нуклид и усиливает воздействие на опухоли одновременно с материнским 225 Ас [c.357]

Требования к ядерным свойствам используемых радионуклидов сильно зависят от области медицинского применения. По поводу диагностических применений радионуклидов можно обратиться к соответствующей главе этой книги. Различные терапевтические методы в онкологии предъявляют совершенно разные требования к ядерным свойствам применяемых нуклидов. Поскольку терапевтическое воздействие всегда связано с необходимостью радиационного поражения раковых клеток, то вопрос, который актуален для любого терапевтического метода, заключается в том, как доставить необходимую радиационную дозу до раковых тканей или клеток, не повреждая при этом окружающие здоровые ткани. Различные подходы к решению этой проблемы проиллюстрированы в табл. 18.3.2 [13. [c.372]

Тербий-149. Частично излучающий альфа-частицы нуклид (Т1/2 = = 4,118 ч, Еа — 3967 кэВ, глубина проникновения в ткани — 28 мкм), принадлежащий к группе редкоземельных элементов, также рассматривается в качестве перспективного а-излучателя для мишенной альфа-терапии (МАТ) [1, 8]. Его химические свойства весьма сходны со свойствами иттрия или лютеция, чьи изотопы и в настоящее время являются доминирую- [c.385]

Выбор удерживающих носителей определяется теми загрязнениями, от которых необходимо очистить выделенный нуклид. Чаще всего загрязнения обусловлены элементами, обладающими близкими химическими свойствами. [c.601]

Так, например, была измерена зависимость выхода этого изотопа от энергии ионов 2Ne, т. е. получена функция возбуждения реакции Ри (Ne, хп), форма которой полностью соответствовала ожидаемой при х=4, другими словами, была характерна для ядерной реакции, идущей с испарением четырех нейтронов из возбужденного составного ядра 404, образующегося (как промежуточный продукт) при слиянии ядер Ne и Для строгого доказательства порядкового номера нового нуклида необходимо изучение его химических свойств. Это тем более важно, что 104-й элемент, согласно общепризнанным представлениям, не принадлежит к семейству актиноидов, а является аналогом гафния и, следовательно, его химическая идентификация исключительно важна для установления места трансурановых элементов в таблице Д. И. Менделеева. [c.224]

Нейтральные атомы с одинаковыми значениями атомных номеров и массовых чисел называются нуклидами Подобно тому как все атомы данного элемента обладают одинаковыми химическими свойствами, все ядра данного нуклида, находящиеся в определенном энергетическом состоянии, обладают одинаковыми ядерными свойствами. [c.24]

В физиологическом отношении нуклиды отдельных элементов обладают различными свойствами. Некоторые нуклиды попадают в организм животных и человека и используются для образования клеток. Это относится, например, к изотопам кальция, стронция и фосфора, которые поступают в соответствующие участки организма в качестве составных частей костей или мозга и там накапливаются. То же относится и к йоду, который служит для образования вещества щитовидной железы. Нуклиды этого ряда в результате продолжительного периода полураспада являются очень распространенными и поэтому чрезвычайно опасными. То же самое относится и к другим элементам, которые, несмотря на то, что не входят в состав организма человека и животных, однако поглощаются и остаются в организме. К ним относятся свинец и другие тяжелые металлы, а также плутоний и барий, которые обогащаются в скелете, являющемся чувствительным к излучению. Не меньшую опасность представляют даже те радионуклиды, которые сравнительно быстро выводятся из организма, но обогащаются в какой-либо другой его части. В качестве примера можно сослаться на изотопы натрия и хлора. [c.248]

Обычно атомные батареи применяют повсеместно в тех случаях, где эти носители энергии могут проявить свои поразительные свойства они занимают минимальный объем, не нуждаются в уходе и надежны даже в экстремальных условиях. Предпочтительнее всего использовать их в космических путешествиях. Когда 4 октября 1957 года в СССР был выведен на орбиту первый искусственный спутник Земли, то его химические батареи могли давать энергию в течение 23-х дней. После этого мощность их была исчерпана. Напротив, бата-эеи из радиоактивных нуклидов имеют совершенно иные резервы мощности. [c.193]

В таблице нуклидов приводятся опубликованные до 1969 г. данные о свойствах стабильных и радиоактивных изотопов. Однако для справок обычно бывают нужны только наиболее новые и достоверные значения, поэтому в таблицах эти значения подчеркнуты. Если же точность измерения у разных авторов оказывается приблизительно одинаковой и трудно определить, какие данные являются наилучшими, в таблицах подчеркнуто несколько значений. [c.637]

Радионуклиды представляют интерес и как источники энергии. В терапевтической практике их применяют в качестве источников излучения при локальном лечении злокачественных опухолей. Методы облучения могут быть самыми разнообразными введение в полости тела, наложение на больной участок (аппликационный метод), замасливание злокачественной опухоли и др. Препараты могут находиться в запаянных ампулах, полых иглах или в виде зерен в целлофановой упаковке. Возбуждение мутаций с помощью радиоактивных веществ используется в сельском хозяйстве для улучшения свойств различных полезных растений. Для этих целей также могут быть использованы калифорний-252 и америций-241, помимо уже известных источников излучения. Калифорний-252 представляет, собой мощный, но пока еще не очень дорогой источник нейтронов, хотя в большинстве случаев достаточно миллиграммовых количеств этого элемента. Его можно вводить в качестве микрореактора для получения короткоживущих радиоактивных нуклидов (например, 1-128 и С1-38) даже в организм человека. Радиоактивная нагрузка на организм при этом существенно уменьшается. Так, применяемый в настоящее время для исследования щитовидной железы иод-131 имеет период полураспада 8 сут, а получаемый из СГ-252 иод-128-всего 25 мин. Исходя из этого, вполне реально пожелать, чтобы каждая больница, по крайней мере крупная, имела в своем распоряжении ядерный реактор. С калифорнием-252 это возможно уже в самом ближайшем будущем, тем более что в 80-е годы его будут производить в килограммовых количествах. [c.132]

Взаимосвязь между отдельными трансурановыми - элементами и их отношение к другим элементам периодической таблицы в настоящее время нами поняты. Как и следовало ожидать, такой значительный прогресс науки, как увеличение на 12% числа химических элементов, во многом содействовал увеличению объема наших основных научных знаний, особенно в области химии и физики. Так, например, поскольку трансурановые элементы обладают самыми разнообразными химическими свойствами, выражающимися, в частности, в способности образовывать необычные соединения и чрезвычайно сложные ионы в растворе, изучение этих новых трансурановых элементов внесло большой вклад в неорганическую химию и способствовало повышению интереса к этой области знаний. Подобным, же образом изучение радиоактивных свойств и способности к делению приблизительно ста известных нуклидов трансурановых элементов значительно пополнило наши сведения о строении ядер. [c.14]

Радионуклиды являются активной частью источника излучения. Их помещают в герметизированные ампулы. Ампулы могут быть заваренными, завальцованными и на резьбе (рис. 19 и 20). Способ герметизации, материал и число ампул зависят от мощности экспозиционной дозы (МЭД) излучения, физического состояния и свойств нуклидов. Характеристики радионуклидов представлены в табл. 1. [c.46]

СтепеЕн. внутреннего облучения зависит не только от вида и энергии излучения, но и от того, где именно в организме концентрируется радиоактивный нуклид и как долго организм подвергается действию излучения. Продолжительность внутреннего облучения определяется двумя факторами периодом полураспада нуклида и скоростью его выведения из организма. Таким образом, при оценке опасности внутреннего облучения необходимо учитывать, в каких органах происходит накопление радиоактивного нуклида, вид и энергию излучения, период полураспада, физико-химические свойства нуклида, биологическую скорость выведения из организма. [c.30]

Значения периодов полураспада многих радионуклидов постоянно об новляются, поэтому здесь и далее в примечаниях приведены Г,/2 по данным справочника Свойства неорганических соединений /Под ред. В. А. Рабино вича. — Л. Химия, 1983. Соответствующие значения активностей нуклидов мо гут быть рассчитаны читателем по известным формулам. Для Ас 7 1/з= =21,773 года. — Прим. перев. [c.1207]

В частности, в процессе деления ядерных материалов образуются иод-131, стронций-90 и цезий-137. При попадании в природные воды или в почву каждый из этих нуклидов может проникнуть в организм человека не только непосредственно - при дыхании и с питьевой водой, но и по сложным пищевым путям. Например, иод-131 и стронций-90 путешествуют по цепочке растительность - травоядные животные - молоко - организм человека. Далее иод-131 концентрируется в щитовидной железе человека и разрушает вырабатываемый ею гормон тироксин, влияющий на энергетический обмен организма и рост тканей. Эффективной мерой защиты от иода-131, лекарством против него является обычный иод в виде Nal, который не только уменьшает вероятность попадания иода-131 в щитовидную железу, но и активирует вывод иода (в том числе и иода-131) из организма вследствие его избытка. Цезий по химическим свойствам близок к натрию, и катионы цезия-137 сопровождают в организме цатрий. Аналогично стронций-90 способен частично замещать кальций и накапливаться в костных тканях. [c.499]

В основе фотоядерного метода анализа (ФМА) состава вещества лежит свойство атомных ядер при взаимодействии с гамма-квантами достаточно высоких энергий вступать в фотоядерные реакции, которые приводят к образованию новых ядер, отличающихся от исходных либо возбужденным состоянием, либо ну-клонным составом. Необходимым условием протекания фотоядерной реакции является превышение величины энергии гамма-кванта порогового значения для данного типа реакции. Известно большое количество типов фо-тоядерных реакций, различающихся по виду испускаемых в ходе реакции частиц. К наиболее распространенным относятся реакции (7,и), (7,у ), (У-2и), (у,пр), (у,а). Количественно фотоядерные реакции, как и реакции на нейтронах, характеризуются сечением, величина которого определяется вероятностью протекания реакции на ядрах данного типа при взаимодействии с гамма-квантами определенной энергии. В области энергии 10-20 МэВ сечение составляет 10 -10 см [36]. Для большинства атомных ядер наибольшее сечение имеет реакция (у,и), величина его растет с увеличением атомного номера нуклида. Вероятность протекания этой реакции возрастает также и с увеличением энергии кванта, достм ает максимума и затем спадает. Этот максимум в сечении фотоядерных реакций принято называть гигантским резонансом. [c.59]

Нуклиды, имеющие избыток энергии покоя, реализуют ее путем распада, испуская а-, (3-, у-кванты и другие частищ , или разделяются на два более легких ядра (осколка). Свойство ядер спонтанно испускать какие-либо частицы назьшают радиоактивностью, а сами ядра, испытывающие такой распад, — радиоактивными [1-3]. Распадающийся нуклид обычно называют материнским ядром, а образовавшийся новый нуклид — дочерним. При этом дочерний нуклид может быть как стабильным, так и радиоактивным. Например, [c.5]

ПГП, , ДОА в воздухе рабочих помещений в зависимости от химических соединений и ядерно-физических свойств радионуклида кобальта, МЗУА и МЗА этого нуклида на рабочем месте [2] [c.272]

Первые экспериментальные данные о существовании изотопов, как разновидностей атомов данного химического элемента, различающихся по массе ядер, были получены в 1906-1910 гг. при изучении свойств радиоактивных элементов. В 1910 году английским учёным Ф. Содди был предложен и сам термин изотоп . Обладая одинаковым зарядом ядра Z, но различаясь числом нейтронов в нём N, изотопы имеют одинаковое строение электронных оболочек, т. е. очень близкие химические свойства, и занимают одно и то же место в периодической системе Менделеева (отсюда и происхождение термина изотоп от греческого isos — одинаковый и topos — место). Отметим, что под термином изотоп подразумевают и ядра таких атомов. Каждый изотоп (как и вообще все нуклиды — ядра атомов с данными Z и Л ) принято обозначать набором символов (часто используется и сокращённая запись Х или zX), где X — символ химического элемента по таблице Менделеева, а А — массовое число изотопа (общее число нуклонов в ядре) А = Z + N [1, 2. Только изотопы водорода, в отличие от всех остальных, имеют собственные названия. Под символом Н в ядерной физике часто понимают только изотоп водорода Н, получивший название протий. Другие же изотопы — jH и jH получили названия дейтерий и тритий, а также собственные обозначения — соответственно D и Т. Собственные обозначения имеют и протон — р, а также нейтрон — п. По величине массы изотопы условно подразделяются на лёгкие А 50), средние (50 < Л < 100) и тяжёлые А 100). Отметим, что нуклиды, содержащие одинаковое число нуклонов (протонов и нейтронов) называются изобарами, а содержащие одинаковое число нейтронов — изотонами. [c.17]

Стратегия экспериментов, нацеленных на синтез новых изотопов, определяется в значительной степени радиоактивными свойствами, и, прежде всего, временами жизни синтезируемых нуклидов. Времена жизни могут варьироваться в широких пределах (от мкс), т.е. работа используемых экспериментальных установок должна быть чрезвычайно быстрой. В то же время продукты испарения нейтронов, выход которых очень мал, должны сепарироваться за короткое время от огромного количества побочных продуктов, вероятность образования которых выше на восемь-десять порядков величины. Такие условия выполняются при сепарации in-flight (за временной интервал 10 -10 с) с учётом кинематических характеристик различных каналов реакции. [c.48]

Для разделения сигналов ядер отдачи от сигналов, ассоциированных с частицами их распада, перед фронтальным детектором устанавливают вре-мяпролетный (TOF) детектор. Отбор искомых ядер от побочных событий осуществляется по их генетическим распадам. Материнское ядро, имплантированное в детектор, может быть надёжно идентифицировано, если последовательные а- и /9-распады ведут к нуклидам с известными свойствами. Этот метод успешно применялся в экспериментах, посвящённых синтезу изотопов элементов с Z = 107-111 N — Z 53) в реакциях холодного слияния. [c.50]

Природные запасы делящихся материалов. Из всех сравнительно долгоживущих делящихся изотопов в земной коре встречаются только В природе есть также изотопы 234у 238 j 232 j j Некоторые их свойства приведены в табл. 13.1.4. Понятно, что заметное присутствие сегодня нестабильных элементов в природе возможно только в двух случаях — если их период полураспада сравним или большие, чем время существования вещества земной коры после первичного рождения ядер или если эти изотопы являются дочерними продуктами распада более долгоживущих и достаточно распространённых нуклидов. Разумеется, необходимо также, чтобы эти ядра или их родители возникли в процессе ядерного синтеза. Нуклеосинтезу вещества в нашей Вселенной посвящена глава 3 настоящей книги. [c.122]

Радионуклиды, применяемые в ядерной медицине, условно классифицируют по отдельным группам в соответствии с различными отличительными признаками, например, такими как ядерно-физические свойства, химические свойства ( органические , неорганические нуклиды, газы и т.д.), области применения (диагностика, радиотерапия, изучение метаболизма элементов) [1]. Среди них — широко используемые ультракороткоживущие (УКЖ) изотопы С, Е и ряд других позитронных излучателей гам- [c.331]

Рутений-97. Ядерно-физические свойства (Т1/2 = 2,9 сут ЭЗ 100% основные 7-кванты с Е = 2 Ь,7 кэВ (85,8%) и 32 5 кэВ (10,2%)) в сочетании с химическими свойствами элемента делают его потенциально значимым нуклидом для ядерной медицины. Впервые эта оценка была сделана в 1970 году, а целый ряд последующих экспериментов подтвердил перспективность применения Рутений имеет несколько устойчивых степеней окисления, что играет важную роль в радиофармацевтической химии радиорутения. В целом ряде случаев РФП- Ки оказываются более устойчивыми по сравнению с РФП ШТп, что даёт преимущество в диагностических исследованиях. [c.344]

Радионуклиды для терапии. В последние годы в связи с ростом онкологических заболеваний активно ведутся поиск и исследование PH, которые обладали бы оптимальными для радиотерапии свойствами. Биологическое поведение PH, а именно, особенности распределения и накопления нуклидов в организме, скорость захвата и время жизни в отдельных органах, антигенные проявления, а также характеристики самих опухолевых образований (радиочувствительность размер, влияющий на проницаемость излучения близость расположения к здоровым тканям и органам степень гетерогенности поглощения радиационной дозы в зависимости от региональных изменений потока крови в опухоли) служат основой для выбора терапевтических PH. По мнению медиков радиотерапия имеет меньший риск с точки зрения возникновения вторичных нежелательных явлений, например, лейкемии, по сравнению с химиотерапией и лучевой терапией на пучках частиц. Такое заключение было сделано по результатам многолетних исследований с и Наиболее эффективной считают радиоиммунотерапию (РИТ) с мечеными моноклональными антителами (МКАТ) как дополнение к другим формам воздействия (химиотерапия, хирургическое вмешательство), особенно на начальной стадии появления опухолевых клеток. [c.350]

Преимуществом At является чёткая схема распада и относительная доступность изотопа. Сходство химических свойств астата и йода зачастую рассматривается в качестве достоинства этого нуклида. Однако стабильность п vivo большинства соединений, меченых астатом, является неудовлетворительной. Энергия связи астат-углерод значительно слабее связи йод-углерод. Если будут найдены способы, с помощью которых можно будет добиться устойчивой связи астата с био-специфическими компонентами (такими как, например, моноклональные антитела), то у него будут замечательные перспективы и можно будет говорить о том, чтобы использовать специализированные циклотроны для получения этого изотопа на рутинной основе. [c.378]

В результате облучения количество радиоактивных осколков в, реакторном горючем увеличивается, но скорость нарастания активности падает, так как с процессом образования продуктов деления начинает конкурировать процесс их распада. Если продолжительность облучения становится соизмеримой с периодом полураспада продукта деления, то количество его достигает равновесного значения, т. е. образуется изотопа столько же, сколько распадается. После извлечения из реактора количество продуктов деления уменьгиается по экспоненциальному закону радиоактивного распада. Поэтому обычно удобно характеризовать образование любого изотопа в продуктах деления тремя факторат.ш 1) равновесной долей, которая зависит только от продолжительности облучениями периода полураспада осколка деления в некоторых случаях необходимо также учитывать радиоактивные свойства материнского нуклида и превращения за счет поглощения нейтронов 2) равновесным значением, зависящим от мощности облучения и атомных констант продуктов деления 3) фактором распада. [c.65]

При изучении химии радиоактивных веществ объектом исследования является тот или иной радиоактивный элемент. В отношении же ядерных характеристик и свойств ядерного излучения определенной индивидуальностью обладают сорта атомов с одинаковыми атомными ядрами. Их принято называть нуклидами. Химический элемент объединяет все нуклиды с одинаковым зарядом ядра 2, и эти нуклиды явля- [c.518]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология