Радиоактивные элементы и радиоактивные изотопы в природе

Стабильные изотопы. Поскольку большинство биогенных элементов имеет изотопы, как стабильные, так и радиоактивные, можно изучить активность микроорганизмов в природных образцах с применением так называемого изотопного эффекта , суть которого сводится к тому, что живые клетки способны дифференцированно использовать легкие и тяжелые изотопы одного и того же элемента в биологических трансформациях. В микробной экологии наибольшее распространение получили исследования, связанные с трансформацией изотопов углерода и серы. Углерод в природе представлен в основном в виде изотопа С, хотя встречается и в виде стабильного тяжелого С, а также радиоактивного С. Подобно этому, большинство соединений серы состоит в основном из 8, хотя встречается стабильный " 8 и радиоактивный 8 изотопы. Большинство биохимических реакций, проводимых живыми клетками, способно выбирать соединения с более легким изотопом из имеющихся в наличии. Поэтому соединения с более тяжелыми изотопами остаются непрореагировавшими и их относительная доля в оставшемся субстрате увеличивается, а в продукте — уменьшается. Этот феномен получил название фракционирование изотопов . [c.248]

Около 0,0117% этого элемента, встречающегося в природе, составляет радиоактивный изотоп. Этот радиоизотоп — главный радиоизотоп в нашем орга- [c.335]

АЛЬФА-ЧАСТИЦА (а-частица) - частица, идентичная ядру атома гелия состоит из двух протонов и двух нейтронов, имеет заряд 2+, массовое число 4. А.-ч. испускаются при а-распаде радиоактивных изотопов различных элементов. При прохождении через вещество А.-ч. сильно ионизирует атомы среды, быстро теряет свою энергию, имеет очень малую длину свободного пробега, что в значительной степени зависит от природы поглощающего А.-ч. вещества. А.-ч. используют для осуществления целого ряда ядерных реакций. [c.20]

Хроматографический анализ прост и настолько чувствителен, что с его помощью разделяют вещества, весьма близкие по природе редкоземельные элементы, радиоактивные изотопы, различные пигменты, белки и т. д. [c.294]

Число элементов, открытых в природе и в продуктах искусственно вызванных ядерных превращений, в настоящее время равно 98. За период, протекший со времени открытия радиоактивности в 1896 г., найдено 22 элемента, причем 15 из них было открыто с помощью радиохимических методов . Столь важнаЯ роль радиохимических методов объясняется тремя причинами. 1) Большая чувствительность методов обнаружения ионизирующего излучения радиоактивных веществ обычно позволяет открывать чрезвычайно малые количества таких веществ. 2) Почти все 15 элементов, открытых радиохимическими методами (за исключением технеция и прометия), имеют атомные номера Z большие 83 (висмут) и повидимому, существуют лишь в виде радиоактивных изотопов. 3) Элементы,, которые не были обнаружены в природе, были выделены из продуктов ядерных превращений и идентифицированы методами радиохимии. [c.146]

Все остальные естественные радиоактивные элементы встречаются в природе как продукты радиоактивного распада урана и тория. В старых, не подвергшихся действию тех или иных химических реагентов минералах и рудах имеет место радиоактивное равновесие, при котором соотношение радиоактивных изотопов различных элементов отвечает закону радиоактивного равновесия. [c.256]

Наибольшее распространение за последние годы получил активационный анализ благодаря высокой чувствительности определения большого числа элементов и специфичности, основанной на характеристических свойствах образующихся радиоактивных изотопов — природе излучения, его энергии и периоде полураспада. [c.8]

В природе встречаются все типы стабильных ядер. Их относительная распространенность может изменяться в широких пределах — в 10 раз. Определение распространенностей изотопов было проведено рядом авторов, и полученные результаты использовались для объяснения процесса образования элементов [16, 1968] подобные измерения большей частью осуществлялись в области спектро-аналитических астрономических наблюдений и неорганической химии. Чувствительность масс-спектрометрического анализа образцов, приготовленных в удобной для изучения форме, высока, однако необходимо признать, что этот метод не является во всех случаях лучшим или наиболее чувствительным. Часто обычные химические методы оказываются более приемлемыми. Например, наличие некоторых химических соединений в воздухе легче устанавливается при пропускании больших количеств образца через соответствующий реагент при этом нет необходимости проводить обогащение для повышения чувствительности обнаружения примесей. Радиоактивные изотопы с гораздо большей чувствительностью обнаруживаются путем регистрации излучения, чем методом масс-спектрометрии. Так, например, в мл тяжелой воды, полученной из 13 ООО т поверхностных вод Норвегии, была определена молярная доля трития, равная 3,2-10 , что позволило установить мольную долю трития в водороде этих вод, равную 10 [797]. Масс-спектро-метрический метод не обладает подобной чувствительностью. Однако преимущества его в определении относительной распространенности изотопов элементов неоспоримы. В настоящей главе будут рассмотрены подобные измерения, а также измерения относительных количеств различных положительных осколочных ионов в масс-спектрах химических соединений. Применение метода анализа изотопного состава рассмотрено в конце настоящей главы, применение в химическом анализе обсуждено в гл. 8. [c.70]

Гл. 9. Радиоактивные элементы и изотопы в природе [c.258]

Пластинка с трехокисью бора подвергалась воздействию дейтонов, после чего нагревалась, при этом выделяющийся газ становился радиоактивным, он мог быть сжижен в жидком воздухе (Кокрофт, Джильберт и Уолтон, 1934 г.). Эти результаты совпадают с точкой зрения, что радиоактивный элемент является изотопом углерода и должен находиться в данном опыте в виде окиси или двуокиси. Иост и др. (1935 г.) провели тщательное исследование радиоактивного вещества, получаемого нагреванием облученной трехокиси бора. К газу было примешано небольшое количество двуокиси углерода, после чего смесь многократно пропускалась через раствор едкого кали. Радиоактивность остатка составляла около одной трети радиоактивности исходного газа, учитывая нормальный распад за премя опыта. Часть радиоактивного вещества была абсорбирована щелочью, другая часть, около одной трети, повидимому отличается по своей химической природе. [c.35]

Прометий Ргп в природе не встречается. Это радиоактивный элемент, его изотопы получены искусственно с помощью ядерных реакций. В добываемой из природных источников смеси РЗЭ около 90% составляют Ьа, Се, Рг, N<1. [c.570]

Известны трп х -лавных ряда распада радиоактивных элементов, встречающихся в природе, а именно ряд урана, ряд тория и ряд актиния. Каждый ряд, или семейство, получил свое название по исходному элементу. В результате серии последовательных распадов этого элемента образуется ряд радиоактивных элементов, заканчивающийся одним из стабильных изотопов свинца. Радий и радон образуются в ряду урана, который представлен в табл. 8.2. [c.461]

Супруги Жолио-Кюри первыми открыли явление искусственной радиоактивности. К настоящему времени получено более тысячи радиоактивных изотопов, не встречающихся в природе. У каждого элемента имеется один или несколько радиоактивных изотопов. Один радиоактивный изотоп имеется даже у водорода период полураспада водорода-3, называемого также тритием, составляет 12 лет. [c.173]

Как было уже указано, наряду со стабильными изотопами некоторые химические элементы в природе представлены и радиоактивными, то есть постепенно распадающимися изотопами. Калий, например, имеет два стабильных изотопа и один радиоактивный. Обнаружение радиоактивных изотопов несравненно проще, че м стабильных, благодаря выделению некоторых частиц или лучей. Эти частицы и лучи точно улавливаются и отсчитываются приборами — радиометрами. По характеру излучения можно определить не только самый факт наличия радиоактивного изотопа в исследуемом веществе, но и узнать, сколько данного изотопа в единице веса этого вещества. Это дало возможность применять исключительно чувствительный и точный метод анализа и не только в институтах, но и на заводах и фабриках. [c.200]

Ранее уже отмечалось, что естественных радиоактивных изотопов немного, поэтому, располагая только ими, невозможно было широко применять метод меченых атомов. Коренным образом дело изменилось лишь после открытия в 1934 г. супругами Ирен и Фредериком Жо-лио-Кюри способов искусственного получения радиоактивных изотопов. Достигается это при помощи бомбардировки ядер атомов альфа-частицами, нейтронами или тяжелыми изотопами водорода (с атомным весом 2). Попадая в ядра бомбардируемых атомов, эти снаряды выбивают из них нейтроны или альфа-частицы, что приводит к изменению атомного веса и более или менее быстрому распаду вновь образованного радиоактивного изотопа с выделением соответствующего излучения. Так, бомбардируя альфа-частицами ядра атомов алюминия, получают радиоактивный изотоп фосфора, который, в свою очередь, после излучения бета-частиц переходит в изотоп кремния. В настоящее время получены радиоактивные изотопы всех известных в природе химических элементов, причем на каждый элемент приходится по нескольку искусственных изотопов. Природных элементов насчитывается около 100, а искусственных изотопов получено более 800. [c.201]

Как уже было указано, наряду со стабильными изотопами некоторые химические элементы в природе представлены и радиоактивными. Калий, например, имеет два стабильных изотопа и один радиоактивный. Обнаружение радиоактивных изотопов несравненно проще, чем стабильных, благодаря выделению ими некоторых частиц или лучей. Эти частицы и лучи точно улавливаются и отсчитываются приборами — радиометрами. По характеру излу- [c.413]

Сера является весьма распространенным на Земле элементом (0,03 мол. доли, %). В природе она находится в виде четырех изотопов (95,084%), 335 (0,74%), (4,16%) и З (0,016%). Искусственно получены также 3-радиоактивные изотопы и 5. [c.322]

Изучение закономерностей ядерных превращений имеет решающее начение для установления свойств ядер, природы ядерных сил и создания теории строения ядра. Изучение ядерных реакций имеет п большую практическую ценность. Это прежде всего использование ядерной энергии в практических целях, искусственное получение новых химических элементов, разнообразных радиоактивных изотопов и пр. Развитие техники ускорения частиц впервые позволило воссоздавать в лаборатории процессы, приближающиеся к происходящим и земной коре и космическом пространстве, что дает возможность представить генезис химических элементов в природе. [c.662]

ТЕХНЁЦИЙ (Te hnetium от греч. TEXVTiTog — искусственный). Тс — радиоактивный хим. элемент VII грунны периодической системы элементов ат. п. 43, ат. м. 98,9062. Металл серого цвета, медленно тускнеющий на воздухе. В соединениях проявляет степени окисления от —1 до - -7, наиболее устойчива и характерна степень окисления -f7. Стабильных изотонов нет. Известны радиоактивные изотопы с массовыми числами от 92 до 108. Первый изотоп Т. получили (1937) итал. физики К. Перье и Э. Сегре при облучении молибдена ускоренными дейтронами (первый хим. элемент, созданный человеком). первичный Т. в природе не обнаружен. Предполагается пали- [c.556]

Скорость радиоактивного распада, а тем самым и точность геологических часов зависит только от нестабильности ядер радиоактивных элементов она не может изменяться под воздействием таких внешних факторов как температура или давление. Строго говоря, природа химической связи может оказывать слабое влияние на скорость распада некоторых радиоактивных изотопов, но оно пренебрежимо мало по сравнению с точностью определения возраста геологических объектов. Количество атомов радиоактивного элемента, содержащегося в образце, уменьшается со временем по экспоненциальному закону N = А обхр(—Лi), где А о исходное количество атомов, а N — количество атомов, не распавшихся за время Скорость радиоактивного полураспада конкретного изотопа выражается через константу распада Л и период полураспада Т = 1п2/Л. После того как пройдёт время, равное периоду полураспада, число радиоактивных атомов уменьшится ровно наполовину. [c.558]

Все элементы имеют некоторые неустойчивые (т. е. радиоактивные) изотопы. Особенно важен тот факт, что некоторые элементы не имеют устойчивых изотопов. Начиная с полония (атомный номер 84), ни один из элементов с более высоким атомным номером не имеет никаких устойчивых изотопов. Некоторые из них, например уран и торий, были найдены в природе в существенных количествах, поскольку у них есть по крайней мере один очень долгоживущий изотоп. Ряд элементов (Ra, Кп) обнаружен в малых количествах. Их содержание поддерживается постоянным, так как они непрерывно возникают как продукты расщепления при данном радиоактивном распаде. Другие, такие, как А[ и Рг, не имеют ни одного достаточного долгоживущего изотопа и отсутствуют в природе в макроколичествах. Существуют также два других элемента, Тс и Рт, у которых нет не только ни одного ста бильного изотопа, но нет также ни одного достаточно долгоживу- [c.35]

Все радиоактивные изотопы, наблюдавшиеся при изучении естественной радиоактивности, были разделены на три ряда, названные рядами урана, актиния и тория. Длинные цепи а- или Р-превраш ений в этих трех рядах заканчиваются образованием трех устойчивых изотопов свинца и зоРЬ " . Так как в каждом из этих рядов происходят только а- или Р-превращ ения, то массовые числа внутри каждого ряда или меняются сразу на 4 единицы, или вообще не меняются. Поэтому в ряду тория встречаются ядра только с массовыми числами А == Ап, в ряду урана — только сА = 4и + 2ив ряду актиния с А = 4 -Ь 3, где п и меняется от 51 до 59. Ряд распада с массовыми числами А = 4 г + 1 в природе обнаружен не был. Долгое время не было найдено в трех рядах распада ни одного изотопа элементов № 85 и 87 — экайода (стоящего за йодом) и экацезия. Кроме этих двух элементов, оставались необнаруженными еще два элемента № 43 и 61. Эти элементы стоят в середине периодической системы, все соседи их хорошо изучены и вполне устойчивы, поэтому отсутствие элементов № 43 и 61 представлялось особенно странным. [c.256]

Явление изотопии было открыто в 1909 г. при изучении природных радиоактивных элементов. Позднее, в результате разработки метода, дающего возможность определять массы отдельных видов атомов (метод масс-спектрографии), явление изотопии было otкpытo (Астон, 1920 г.) >и у природных соединений нерадиоактивных элементов. С развитием ядерной физики стало доступным искусственное получение новых изотопов для различных элементов. И в настоящее время для каждого элемента известны несколько изотопов, часть которых встречается в природе, другие же, обладая меньшей устойчивостью, могут получаться искусственным путем и испытывают превращение с той или другой скоростью. [c.46]

СИЛЬНЫЙ русск.— яд для мышей) Аз — элемент V группы 4-го периода периодической системы элементов Д. И. Менделеева, п. и. 33, ат. м. 74,9216. Природный М. состоит из одного стабильного изотопа, существует 13 радиоактивных изотопов М. Природные соединения М. известны с древних времен, ими пользовались для приготовления красок, лекарств и ядов. Получение металлического М. приписывается А. Больштедту (около 1250 г.). В 1789 г. А. Лавуазье признал М. химическим элементом. В природе М. встречается преимущественно в виде сульфидов и сульфоарсенидов. Известно свыше 120 минералов М. Наиболее распространенные из них мышьяковый колчедан (арсенопирит) РеАзЗ (46% Аз) мышьяковистый колчедан РеАза (72,8% Аз) реальгар Аз484(70,1% Аз) аурипигмент АзаЗз (61% Аз). Наибольшее промышленное значение имеет РеАзЗ. М. существует в нескольких аллотропных модификациях. При обычных условиях наиболее устойчив металлический, или серый М. (а-форма) он образует серо-стальную хрупкую массу с металлическим блеском. На воздухе быстро тускнеет вследствие окисления. При 615° С М. возгоняется, т. пл. 817 С (в запаянной трубке под давлением 36 10 Па). В соединениях М. имеет степень окисления +3 и +5, известны соединения со степенью окисления —3. Измельченный М. быстро сгорает с образованием мышьяковистого ангидрида АзгОз, который является исходным веществом для получения М. и его соединений. При сплавлении с металлами М. образует химические соединения [c.167]

Различные изотопы отличаются друг от друга устойчивостью. Так, изотопы водорода протий и дейтерий вполне устойчивы и из их смеси состоит природный водород (дейтерий 0,016%) тритий же неустойчив, самопроизвольно подвергается радиоактивному распаду, отчего в природном водороде его нет и он может быть получен лищь искусственно. 26 элементов имеют лишь по одному устойчивому изотопу — такие элементы называются моноизотопны-ми (они характеризуются преимущественно нечетными атомными номерами), и атомные массы их приблизительно целочисленны. У 55 элементов имеется по нескольку устойчивых изотопов — они называются полиизотопными (большое число изотопов характерно для элементов преимущественно с четными атомными номерами). У остальных элементов известны только неустойчивые, радиоактивные изотопы. Это все тяжелые элементы, начиная с элемента № 84 (полоний), а из относительно легких — № 43 (технеций) и № 61 (прометий). Однако радиоактивные изотопы некоторых элементов относительно устойчивы (характеризуются большим периодом полураспада ), и потому эти элементы, например торий, уран, встречаются в природе. В большинстве же радиоактивные изотопы получают искусственно, в том числе и многочисленные радиоактивные изотопы устойчивых элементов. [c.23]

Скандий, иттрий н лантан имеют ио одному устойчивому изотопу 5с-45, -89 и La-I39. Для всех лантаноидов, кроме прометия, известны устойчивые и ютоны нромстнй не имеет ни одного устойчивого и 0Т0па. Актиний и актиноиды также не имеют устойчивых изотопов—дни все радиоактивны. Однако среди радиоактивных изотопов тория и урана встречаются относительно устойчивые, в свяан с чем эти элементы встречаются в природе в относительно больших количествах, представляющих практический интерес. [c.260]

Галлий, нндий и таллий встречаются в природе каждый в виде двух изотопов. Природные изотопы индия об.ладают естественной радиоактивностью с длительным, однако, периодом полураспада. Природные изотоны галлия и таллия стабильны. Известно много искусственных радиоактивных изотопов этих элементов. [c.335]

РОДИЙ (Rhodium, греч. rhodon — роза) Rh — химический элемент VIII группы 5-го периода периодической системы элементов Д. И. Менделеева, п. н. 45, ат. м. 102,9055, принадлежит к платиновым металлам. Имеет один стабильный изотоп i Rh, радиоактивные изотопы Р. имеют массовые числа от 96 до 110. Р. открыт в 1803 г. Волластоном, название Р. дано в связи с тем, что растворы некоторых солей Р. окрашены в розовый цвет. В природе встречается вместе с платиной и платиновыми металлами. Р.— серебристо-голубоватый металл, напоминающий алюминий, твердый, тугоплавкий, трудно поддающийся обработке, химически устойчив, нерастворим в кислотах. В соединениях в основном трехвалентен. Легко образует комплексы. Р. применяют для изготовления устойчивых покрытий с высокой отражательной способностью (прожекторов, рефлекторов и т. д.). Сплавы Р. с платиной используют для изготовления химической посуды, катализаторов, термопар, фильер, научной аппаратуры,, в ювелирном деле и т. д. Соли Р. входят в состав лекарственных препаратов, черной краски для фарфора и др. [c.215]

Радиоактивационный метод анализа. Метод основан на облучении испытуемого материала элементарными частицами, причем вследствие ядерных реакций возникают радиоактивные изотопы определяемых элементов или новые радиоактивные элементы. После облучения определяют содержание радиоактивных компонентов ядерной реакции. Для этого в простейших случаях используют непосредственно измерение радиоактивности материала после облучения, учитывая природу излучения, его энергию и период полураспада изотопа. Так, например, определяют содержание примеси меди в металлическом серебре. При облучении образца серебра посредством а-частиц медь (Си ") превращается в радиоактивный изотоп галлия (Са° ). который излучает позитроны и характеризуется периодом полураспада 9,6 часа. По интенсивности излучения этого изотопа галлия рассчитывают содержание меди в образце серебра. При облучении, вследствие ядерной реакции, из основного материала — серебра образуется два радиоактивных изотопа иидия, однако их период полураспада велик, поэтому радиоактивность мала таким образом, эти изотопы не мешают определению меди. [c.21]

НИКЕЛЬ (Ni olum, от нем. Kupfer-ni kel — негодная медь) Ni — химический элемент VHI группы 4-го периода периодической системы элементов Д. И. Менделеева, п. н. 28, ат. м. 58,71. Природный Н. состоит из 5 стабильных изотопов, известны 7 радиоактивных изотопов. Впервые Н. получен в 1751 г. А. Кронштедтом. В природе Н. встречается в соединениях с серой, кислородом, [c.174]

ПРОМЕТИЙ (Prometium, назван в честь Прометея) Рт — радиоактивный химический элемент III группы 6-го периода периодической системы элементов Д. И. Менделеева, п. н. 61, массовое число наиболее долгоживущего изотопа 145, относится к группе лантаноидов. Впервые изотоп i Pm (T i/2= ei) выделен в 1947 г. Дж. Маринским и Л. Гленденином из смеси радиоактивных изотопов элементов, образующихся при распаде урана в ядерном реакторе. В природе П. не найден. Изотоп i Pm — радиоактивное отравляющее вещество, образующееся при взрыве атомной бомбы. [c.204]