Ядерная химия и искусственная радиоактивность

Первым шагом в научном решении проблемы превращения элементов было открытие А. Беккерелем в 1896 г. радиоактивности урана. Два года спустя Мария Склодовская-Кюри и Пьер Кюри обнаружили радиоактивность у тория и открыли два новых радиоактивных элемента — полоний и радий. Объяснение радиоактивности как следствия расщепления ядер (Резерфорд, Содди, 1903) показало, что химические элементы не являются вечными и неизменными, а могут превращаться друг в друга. С этого момента получила твердые научные основы и задача искусственного превращения элементов. Закономерности превращения ядер химических элементов изучает ядерная химия. [c.657]

Таким образом, алюминий, его ядерные свойства сыграли важную роль в развитии ядерной химии и создании учения об искусственной радиоактивности. [c.51]

Ядерная химия занимается изучением реакций, при которых происходит изменение атомных ядер. Эта область науки начала развиваться после открытия радиоактивности и опубликования работ Пьера и Марии Кюри о химической природе радиоактивных веществ. Уже через несколько десятилетий (на протяжении которых природная радиоактивность была весьма тщательно изучена) в результате открытия искусственной радиоактивности произошел огромный скачок в развитии этого направления науки. [c.607]

Открытие искусственной радиоактивности в 1934 г. французскими учеными Ирен и Фредериком Жолио-Кюри знаменует начало четвертого периода. [Работы этого периода сильно расширили область применения радиохимии особенно большие успехи были достигнуты з прикладной радиохимии, изучении химических свойств радиоэлементов, химии ядерного горючего. [c.6]

ЯДЕРНАЯ ХИМИЯ И ИСКУССТВЕННАЯ РАДИОАКТИВНОСТЬ [c.267]

Последние два десятилетия характеризуются крупными успехами в развитии ядерной физики и прежде всего осуществлением управляемой цепной реакции деления ядер атомов тяжелых элементов, Создание ядерного реактора и усовершенствование техники ускорения заряженных частиц открыли широкие возможности для получения искусственных радиоактивных изотопов, которые находят все большее применение в химии, медицине, биологии, технике и промышленности. Если сначала радиоактивные изотопы использовались в основном в качестве индикаторов или источников излучения, то сейчас они превращаются в доступное средство контроля различных технологических процессов и управления этими процессами. [c.6]

В то время как обычные химические реакции связаны с изменением во внешних слоях атома, т. е. в электронной оболочке, радиоактивные явления объясняются процессами, протекающими в атомном ядре. Общие представления о естественной и искусственной радиоактивности, об излучениях при радиоактивном распаде и о природе и свойствах элементарных частиц даются в курсах общей химии и общей физики, в разделах об электронно-ядерном строении атомов и составе, строении и превращении атомных ядер. [c.98]

Замечательное открытие искусственной радиоактивности и успехи в области ядерной физики позволили в настоящее время получать радиоактивные изотопы любого элемента. Сейчас, пожалуй, нет ни одной отрасли науки и техники, в которой бы не использовались радиоактивные изотопы. Они широко применяются в металлургии, машиностроении, в химической промышленности, медицине, сельском хозяйстве, в химии, биологии, геологии и в других областях знаний. [c.27]

Ядерная химия впервые позволила не только осуществить мечты алхимиков об искусственном превращении элементов, но и позволила синтезировать новые, не существующие в природе элементы, в том числе и искусственно радиоактивные элементы . [c.65]

Необходимые основания появились мною Позже. Почти через десять лет после смерти Менделеева, в 1919 г., впервые было осуществлено искусственное превращение элементов, а в настоящее время, особенно благодаря использованию мощных циклотронных установок, ядерная химия располагает широкими возможностями не только взаимопревращения элементов, но и синтеза как радиоактивных элементов, так и элементов новых, не существующих в природе. Ныне даже железо, считавшееся синонимом устойчивости и неразрушаемости, путем бомбардировки ядрами тяжелого водорода может быть превращено в кобальт [c.94]

Направление научных исследований ядерная химия и физика свойства франция, актиния и их производных изучение твердых, жидких и газообразных сцинтилляторов, влияния действия излучения на твердые тела химический эффект радиации получение природных и искусственных радиоактивных элементов высокой степени чистоты различными методами, в частности посредством хроматографии на бумаге и смолах действие излучения на структуру различных веществ. [c.336]

Из других важных областей химии следует указать электрохимию, которая изучает использование электрического тока для проведения химических процессов фотохимию, которая рассматривает влияние света на химические процессы. Из других разделов хилши следует назвать коллоидную химию, занимающуюся изучением свойств веществ, когда их частицы находятся в определенных пределах дисперсности, и закономерностей, наблюдающихся для таких состояний веществ (подробнее см. гл. 2) радиохимию, изучающую химическое поведение и важные для химических исследований свойства радиоактивных веществ, а также атомную, или ядерную, химию, которая занимается исследованием превращений атомных ядер и происходящими при этом процессами наряду с изучением свойств и поведения искусственно полученных видов атомов (т. II) далее, металлографию, применяющую особые методы исследования, которые с течением времени проникли и в другие области химии (гл. 12, т. II) затем кристаллохимию — учение о зависимости между строением кристаллов и их химическим составом (гл. 7), область, только что начинающую, развиваться, равно как и геохимию — науку о химическом составе земного шара и о законах распределения в нем различных веществ (т. II). [c.16]

В те же годы, когда была открыта искусственная радиоактивность при а-бомбардировке, в ряде лабораторий были развиты методы ускорения ионов водорода и гелия до скоростей, при которых они способны возбуждать ядерные реакции. Открытие в 1932 г. нейтронов и выделение в 1933 г. дейтерия дало в руки исследователей еще две новые бомбардирующие частицы, которые оказались весьма эффективными для получения искусственных радиоактивных изотопов. В результате число новых искусственных радиоактивных изотопов быстро возрастает в 1937 г. стало известно 200 изотопов, в 1944 — около 450 в 1949 — примерно 650, в 1954 — около 1000, в 1963 — более 1300. В настоящее время у каждого элемента известен по крайней мере один радиоактивный изотоп, в некоторых случаях их число достигает 20 и более. Периоды полураспада лежат в пределах от миллисекунд до многих миллионов лет. Многие искусственно полученные радиоактивные вещества нашли важное применение в химии, физике, биологии, медицине, промышленности. [c.24]

В разделе, посвященном неорганической химии, в третьем издании более широко рассмотрены основные теоретические вопросы. Вначале даются представления о методе научного исследования. Глава о строении атома расширена за счет нового материала по электронным уровням энергии и атомным орбиталям. В последующих главах сообщается новый материал по классификации элементов и по их валентности. Для интерпретации различных видов химической связи привлечено представление об электроотрицательности. Приведено более полное объяснение явлений окисления и восстановления, а также окислительновосстановительных процессов. Дано определение моляльных растворов и в связи с этим рассмотрены общие свойства растворов. Включен актуальный материал, относящийся к широкому применению ядерной энергии и радиоактивных изотопов в промышленности, медицине и биохимии. Рассмотрены последние достижения в областях аэрозолей, производства тефлона и искусственных [c.7]

Помимо получения около 1000 радиоактивных изотопов искусственными ядерными реакциями, с помощью последних были синтезированы недостающие элементы периодической системы с 2 = 43, 61, 85 и 87. С помощью ядерных реакций химия вышла за пределы последнего элемента — урана искусственно получены элементы с порядковыми номерами 93—104. На крупнейших заводских установках разделяются изотопы урана, в атомных реакторах получаются относительно большие количества плутония. Ядерная техника получения элементов с каждым годом расширяет сферу своего практического применения. [c.61]

В начале текущего столетия открытие радиоактивности и изучение особых свойств элементов конца Системы дало в руки человека путеводную нить к удивительным успехам ядерной физики и химии она вручила науке ключи к космогоническим теориям эволюции химических элементов в недрах звезд. Извечная проблема философского камня и искусственного синтеза не только ранее известных, но и новых атомных ядер была разрешена. [c.353]

Ядерная медицина, базирующаяся на использовании радиоактивных изотопов в форме радиофармацевтических препаратов (РФП), источников излучения закрытого типа, а также на внешнем облучении, позволяет проводить многие исследования, диагностические и терапевтические процедуры лучше, проще и быстрее, чем любые другие традиционные методы. В некоторых случаях методам ядерной медицины вообще нет альтернативы. Эффективность этих методов основана на достижениях таких фундаментальных наук, как ядерная физика, химия, биология, а также результатах развития техники ускорителей и новых диагностических систем (сцинтиляционные камеры, однолучевые и позитрон-эмиссионные томографы, низкоэнергетические детекторы типа многопроволочных камер и т.д.). В настоящее время для научно-исследовательских, диагностических и терапевтических целей применяют около 200 различных радиоактивных изотопов, период полураспада которых составляет от нескольких минут до нескольких лет. Эти изотопы имеют преимущественно искусственное происхождение за счёт образования в реакциях взаимодействия заряженных частиц или нейтронов с веществом мишени. Радиоактивные изотопы получают в ядерных реакторах (реакторные изотопы), на ускорителях (циклотронные изотопы) и с помощью генераторов короткоживущих изотопов (генераторные изотопы). Некоторые изотопы, в основном изотопы долгоживущих и трансурановых элементов, могут быть получены при переработке отработавшего ядерного топлива. [c.548]

Источники излучений, применяемые в радиационной химии, можно разделить на две группы радиоактивные изотопы (естественные и искусственные) и ускорители. Первая группа включает такие классические излучатели, как радий и радон, а также позже открытые кобальт-60, цезий-137 и стронций-90. Наиболее ранние и распространенные установки второй группы — это хорошо известные трубки для получения рентгеновских лучей, разработанные в современном виде Кулиджем в 1913 г. К этой же группе примыкают ускоритель Ван де Граафа, бетатрон, циклотрон и другие типы ускорителей. Ядерный реактор с некоторыми оговорками можно отнести к первой группе. [c.14]

Открытие и изучение трансурановых элементов представляет собой одно из новейших и наиболее важных достижений химии. Благодаря этому человек может теперь создавать новые элементы. Примером такого рода новых элементов может служить плутоний — второй из открытых трансурановых элементов. Он был первым искусственным элементом, увиденным человеком, а его получение — первым примером использования процессов ядерных превращений для получения элемента в больших количествах. Плутоний был открыт в период второй мировой войны, н тогда же были разработаны методы его производства. О его открытии мир узнал, когда плутониевая бомба была сброшена на Нагасаки. Сейчас этот элемент играет важную роль и в мирном использовании ядерной энергии для производства электрической энергии. Плутоний и другие трансурановые элементы могут быть использованы в качестве мощных источников энергии, сконцентрированной в малом объеме, для использования как в космосе, так и иа Земле благодаря возможности преобразования энергии, высвобождающейся при их радиоактивном распаде. [c.5]

Ядерная химия стала в настоящее время большой и очень важной отраслью науки. В лабораториях получено свыше четырехсот радиоактивных ядер (изотопов), в то время как в природе обнаружено примерно только триста устойчивых ядер. Три элемента — технеций (43), астатин (85) и прометий (61), а также некоторые трансурановые элементы, по-видимому, не встречаются в природе, и их можно получить лишь как продукты искусственных превращений ядер. Применение радиоактивных изотопов в качестве меченых атомов стало весьма ценным методом в науке и медицине. Контролируемое человеком освобождение ядерной энергии обещает привести человечество к новому миру, в котором развитие н<изни уже не будет строго ограничиваться B03M0HiH0 Tbro получения энергии. [c.534]

Искусственные радиоактивные изотопы — радиоактивные изотопы, полученные в результате ядерных реакций (см. стр. 469) . Они применяются в научных исследованиях (метод меченых атомов2) в аналитической химии, биологии, медицине, биохимии, металловедении, металлургии, при изучении механизма химических реакций, диффузии, адсорбции, катализа и т. д. их используют для лечения различных заболеваний (опухоли и др.), контроля производственных процессов и мн. др. [c.43]

Главным стимулом развития химии экстремальных состояний, несомненно, являются достижения ядерной энергетики. Разве можно указать предел тем возможностям, которые открываются после поразительных успехов в применении радиоактивности к химии — спраиаивает английский физик С. Ф. Пауэлл [15]. Тот же вопрос ставит американский физик н химик Г. Т. Сиборг, рассматривая возможное влияние изобилия ядерной энергии на судьбы нашей цивилизации. Давайте перенесемся мысленно в будущее — лет на 50—100 вперед, — говорит он, рисуя при этом картину коренного преобразования отношений человека к веществу. — Можно представить себе, что к тому времени мы будем иметь гигантские электростанции, использующие энергию деления, а возможно, и синтеза ядер. Они будут вырабатывать электроэнергию, во много раз более дешевую, нежели сейчас... Это позволит нам экономичнее обессоливать морскую воду, очищать сточные воды, выгодно использовать руды с низким содержанием полезных ископаемых... полностью использовать отходы производства, так что в нашей цивилизации исчезнет само понятие отбросы . Это позволит производить самые разнообразные новые синтетические материалы и вызовет много интересных изменений в использовании природных богатств [16, с. 71—72]. Сиборг предполагает далее, что избыток электроэнергии заставит перестроить всю промышленность, которая в огромных масштабах будет перерабатывать боксит и глину в алюминий, делать сталь методом водородного восстановления, производить магний и сплавы из недефицитного сырья. В большом хо-ду будут трансурановые элементы, которые станут новым видом ядерного топлива для самых различных установок — от реакторов летательных аппаратов до искусственных сердец, вживленных в тело человека . [c.233]

Получением изотопа Р в 1934 г. началась новая страница в ядерной физике и химии — Ирен и Фредерик Жолно-Кюри получили первый искусственный радиоизотоп. Была использована следующая ядерная реакция , А1 +. ]Не == дР Н- п. Радиофосфор быстро (период полураспада 2,53 мин) превращался в устойчивый изотоп кремния с выделением позитрона Р —> + е. В настоящее время известно свыше 1000 радиоактивных искусственных изотопов, полученных различными ядерными реакциями. Многие из них применяются в качестве меченых атомов. В частности, с помощью радиоактивных изотопов фосфора можно проследить скорость движения и преиму щественное накопление фосфора в растительных организмах. [c.539]

Стабильные нуклиды для И. и. получают методами изог топов разделения. Важное преимущество их использования-отсутствие ионизирующих излучений недостатки высокая (в большинстве случаев) стоимость препаратов, сложная техника регистрации, низкая точность определения и сравнительно высокие пределы обнаружения (не ниже 10 -10 % по массе). В случае радиоактивных И. и. пределы обнаружения тем ниже, чем меньше радионук-лида-метки. и могут достигать чрезвычайно низких значений (10" -10" % по массе). Это определяет широкое применение радиоактивных И. и. в химии, физике, биологии, медицине и др. областях. Большинство используемых радионуклидов - искусственные, получаемые при ядерных р-циях как продукты деления, при проведении активац. анализа, радиоактивном распаде долгоживущего материнского нуклида (см. Изотопные генераторы). Для тяжелых элемен-тов-Ра, ТЬ, В1, РЬ, Т1-обычно используют их короткоживущие радионуклиды, входящие в состав прир. радиоактив- [c.196]

ТЕХНЕЦИЙ (от греч. te hnetos-искусственный лат. Te hnetimn) Тс, искусств, радиоактивный хим. элемент VII гр. периодич. системы, ат.н. 43. Стабильных изотопов не имеет. Известно 16 изотопов и 6 ядерных изомеров с мао. ч. 92-107. Наиб, долгоживущие изотопы Тс (Tj,, 2,6-10 лет, электронный захват), Тс (Тщ 1,5-10 лет, -распад) и Тс (Т 12 2,12- Ю лет, -распад). В природе встречается в ничтожных кол-вах в урановых рудах спектральные линии Т. обнаружены в спектрах Солнца и нек-рых звезд. [c.560]

Радиоактивность (от лат. radio — излучаю и a tivus — деятельный) —самопроизвольное превращение неустойчивых (нестабильных) изотопов одного химического элемента в изотопы другого элемента, сопровождающееся испусканием элементарных частиц или ядер (напр., гелия). Существует а-распад, -распад, которые часто сопровождаются испусканием у-лучей, спонтанное деление и др. Скорость радиоактивного распада характеризуется периодо.м,полураспада (Т" / ). Наиболее распространенной единицей измерения Р. является кюри. Р. используется в науке, технике и медицине. См. Радиоактивные изотопы, Радиоактивные элементы. Радиоактивные изотопы — неустойчивые, самопроизвольно распадающиеся изотопы химических элементов. При радиоактивном распаде происходит превращение атомов Р. и. в атомы одного или нескольких других элементов. Известны Р. и. всех химических элементов. В природе существует около 50 естественных Р. и. с помощью ядерных реакций получено около 1500 искусственных Р, и. Активность Р. и. определяется числом радиоактивных распадов в данной порции Р. и. в единицу времени (единица активности — кюри). Р. и. характеризуются периодом полураспада (время, в течение которого активность убывает вдвое), типом и энергией (жесткостью) излучения. Р. и. широко используются в науке и технике как радиоактивные индикаторы и как источники излучений. В технике применяются только некоторые из искусственных Р. и.— наиболее дешевые, достаточно долговечные с легко регистрируемым излучением. Наиболее важные области применения — радиационная химия, изучение механизма различных химических процессов, в том числе в доменных и мартеновских печах, износа деталей машин, режущего инструмента, процессов диффузии и самодиффузии и др. В у-дефектоскопии используются Р. и. с у-излученнем для просвечивания изделий и материалов, для выявления внутренних дефектов. [c.110]

ЭЙНШТЕЙНИЙ [Einsteinium по нмени нем.-амер. физика А. Эйнштейна (А. Einstein)], Es — искусственно полученный радиоактивный хим. элемент, ат. н. 99 относится к актиноидам. Для Э. характерны степени окисления+ 3 и + 2 более устойчива степень окисления -Ь 3. Первый идентифицированный изотоп извлечен из радиоактивной пыли, собранной в 1952 после взрыва американского термоядерного устройства. Этот изотоп образовался в результате захвата во время взрыва ядрами 15 нейтропов и последуюш,их бета-распадов. Известны 14 изотопов Э. с массовыми числами от 243 до 256. Наиболее долгоживущие — альфа-радиоактивный изотоп с периодом полураспада 276 дней и изотоп Es с периодом полураспада 140 дней. Из изотопов Э. легче всего получается (в ядерном реакторе) изотоп 25 Es — альфа-излучатель с периодом полураспада 20 дней. При более длительном облучении в реакторе образуется также изотоп Данных относительно нолучения Э, в металлическом состоянии нет. Мишени из изотопа иснользуют для синтеза более тяжелых трансплутониевых элементов. [c.761]

Открытием радиоактивного распада и искусственного превращения элементов стихийный разрыв естествознания с метафизикой завершился Познавательные перспективы ядерной физики. От решения проб лемы состава молекул (поставленной атомистической теорией Ломоносова) химия исторически неизбежно поднялась на следующую, более высокую ступень их познания — установление их структуры стр)т турная теория Бутлерова). Неизбежен в перспективе такой же переход и в ядерной физике. Уже известны факты, подготовляющие этот переход и совер- [c.134]

Полупроводниковая промышленность использует аргон высокой чистоты для вырашивания в зашитной атмосфере кристаллов искусственных минералов (монокристаллы титаната бария, элементарного кремния и других полупроводниковых материалов). Потребителями аргона являются также химия и ядерная техника. Радиоактивные изотопы аргона используются в качестве индикаторов генераторов излучений кроме того, с их помощью определяют эффективность вентиляции заводских помещений. [c.9]

Своим развитием в текущем столетии химия очень многим обязана успехам современной физики. Изучение поглощения света и диффракции рентгеновских лучей электронным облаком стали мощным оружием в руках химика. В развитие ядерпой физики химики-органики внесли небольшой и в основном технолопхческий вклад, но теперь, когда ядерная энергия находит столь эффектное и полезное и вредное применение, нас это касается даже несколько больше, чем других. Однако оказывается, что ионные ускорители и ядерные реакторы могут снабжать нас искусственными изотопами, в особенности радиоактивными, которые в них получаются в качестве побочных продутов оказывается также, что физические приборы, например счетчик Гейгера—Мюллера и электрометр, позволяют измерять относительное количество радиоактивных изотопов, когда они находятся в смеси с устойчивыми изотопами. С дрз гой стороны, масс-снектрография развилась из средства для простой демонстрации того факта, что большинство элементов в природе является смесью изотопов, до точного метода количественного анализа смесей, соде])жащих ядра с различной массой. Благодаря этим приборам, которые непрерывно совершенствуются, измерение изотопного состава становится обычным в лабораторной практике. [c.262]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология