Использование разделенных изотопов в физике

Настоящая книга посвящена в основном новым приложениям физических методов к координационной химии. Речь идет о тех методах, предвозвестниками которых были проводившиеся Вернером в конце XIX в. определения электропроводностей растворов комплексных солей и начатое Н. Бьеррумом изучение равновесий комплексов в водных растворах, которые, однако, не применялись исследователями в области координационной химии достаточно широко до 40-х годов. Естественно поэтому, что книга начинается главой об исследованиях термодинамики комплексо-образования в растворах, являющейся прямым продолжением ранних работ Н. Бьеррума, проводимых в значительной части его сыном Я. Бьеррумом за этой главой следует глава о кинетике комилексообразования. Оба эти раздела за последние годы очень сильно расширились в результате применения новых физико-химических методик, и особенно использования радиоактивных изотопов. [c.9]

Область химии, изучающий химию ядерных превращений и сопутствующие им физико-химические процессы, называется радиохимией. Это бурно развивающийся раздел науки, направленный на решение важнейших проблем современности — освоение ядерной и термоядерной энергии, использование изотопов в народном хозяйстве. [c.51]

Еще более сильное действие на молекулы оказывают ядерные излучения (у-излучение, протоны, нейтроны и др.) и рентгеновское излучение. Раздел химии, занимающийся вопросами химического действия этих излучений, называется радиационной химией. В отличие от нее радиохимией называют химию радиоактивных элементов, в частности химию меченых атомов . Радиационная химия развивается в связи с развитием ядернсй физико-химии и ядерной энергетики. Атомные реакторы, ускорители частиц, радиоактивные изотопы дают разнообразные очень мощные потоки частиц, которыми все больше начинают пользоваться для осуществления химических реакций. Эти излучения рвут связи, выбивают отдельные атомы, порождают радикалы и ионы, а затем идут перегруппировки связей и возникают новые. Например, вместо двухстадийного обычного химического получения фенола из бензола можно получать это важнейшее вещество из бензола и воды в одностадийном процессе с использованием ядерных излучений. При этом из воды получаются радикалы ОН и Н и бензол далее реагирует по схеме [c.57]

При собирании пучков положительных ионов имеет место отложение нейтральных частиц на коллекторе. Разделение и получение изотопов различных элементов методом масс-спектрометрии служит для получения чистых образцов изотопов для проведения такого разделения был сконструирован специальный прибор [1143, 1517], названный калутроном . К 1955 г. все элементы, имеющие стабильные изотопы, разделяли на калутроне исключение составили осмий и некоторые редкоземельные элементы с высоким атомным весом и инертные газы. По применению калутрона в специальных областях ядерной физики было опубликовано много работ [1090]. Основная проблема состоит в необходимости использования громоздкого оборудования для получения достаточно высокой дисперсии масс, особого ионного источника для получения интенсивных ионных пучков и специальной техники их отбора. На применяемых коллекторах [1516] имеются пазы их число и расстояния между ними выбираются в соответствии с типами ионных пучков разделяемых элементов каждый паз электрически изолирован от средних, что позволяет контролировать поступающий на данный коллектор ионный ток. При попадании сфокусированного ионного пучка на коллектор может выделяться энергия в несколько киловатт в связи с эффектами эрозии и нагрева могут иметь место значительные потери разделенного материала по сравнению с первоначально образовавшимся пучком. Для некоторых элементов лимитирующим фактором получения изотопов является не интенсивность ионного тока, достигаемая в ионном источнике, а невозможность их задерживания на коллекторе. Легколетучие элементы могут собираться на веществах, с которыми они вступают в химическое соединение. Для кислорода, например, может использоваться медный коллектор. Инертные газы в небольших количествах собираются на алюминиевой или серебряной фольге, в которую они проникают в виде атомов [789, 1883]. Особые трудности возникают в случае тяжелых элементов [1659] из-за относительно малого различия в массах их изотопов, что обусловливает необходимость применения коллекторов с тонкими стенками. [c.211]

Использование этих материалов в анализе методом изотопного разбавления рассматривалось в гл. 3 применение изотопов для получения меченых соединений посвящен следующий раздел. Разделенные изотопы широко используются во многих областях физики [34], о чем упоминалось ранее. В исследованиях по ядерной физике они применяются для идентификации естественных радиоактивных изотопов, в частности их использовали для идентификации радиоактивного калия [2020]. Излучение -частиц таким легким элементом было настолько неожиданным, что вначале предполагали, что оно является следствием примеси к калию элемента с массой 87 (Fr) [499]. Частичное разделение изотопов привело к выводу [885], что радиоактивность не была следствием присутствия Однако только после того, как было проведено полное разделение изотопов Смайтом и Хеммендингером [1901], наконец установили, что радиоактивность связана с К, а не с К. Изящный метод, позволяющий устанавливать, какой из нескольких изотопов данного элемента радиоактивен. [c.461]