Ядерные реакции и искусственное превращение элементов

Э. Резерфорд осуществил первую ядерную реакцию искусственного превращения элементов. [c.587]

Надо помнить, что в ядерных реакциях (и в случае естественного или искусственного превращения элементов) сумма атомных масс (сумма индексов справа вверху) реагентов и продуктов всегда одинакова. То же самое относится и к зарядам ядер (индексы слева внизу). [c.67]

Искусственные превращения элементов. Уже упоминалось об исследовании ядерных реакций с помощью циклотрона. Искусственные ядерные превращения лежат в основе практического использования ядерной энерги) — это реакции деления ядер и термоядерный синтез. [c.69]

В процессе развития работ по искусственному превращению элементов был открыт ряд ядерных реакций, идущих с весьма значительным выделением энергии. Например, протонной бомбардировке лития отвечает следующее уравнение [c.523]

Превращение химических элементов осуществляется в результате ядерных реакций. Первым шагом в научном решении проблемы превращения элементов было открытие А. Беккерелем в 1896 г. радиоактивности урана. Объяснение радиоактивности как следствия расщепления ядер (Э. Резерфорд, Ф. Содди, 1903) показывает, 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.9]

В настоящее время данные, полученные по искусственному превращению элементов, свидетельствуют о том, что атомы всех химических элементов, найденных на Земле, могли образоваться в результате протекания всевозможных ядерных реакций. Однако оставался нерешенным один из основных вопросов естествознания когда и где образовались химические элементы в природных условиях Очевидно, что в условиях, которые были на Земле со времени ее образования, синтез элементов не мог протекать. Поэтому, естественно, возник вопрос о поисках других космических тел, существующих сейчас или существовавших до образования Вселенной, в которых могли бы протекать процессы синтеза химических элементов. [c.96]

Надо помнить, что в ядерных реакциях (как в случае естественного, так и искусственного превращения элементов) соблюдается закон сохранения массы и заряда, поэтому сумма масс и сумма зарядов левой части уравнения должна быть равна соответственно сумме масс и зарядов правой части уравнения. [c.16]

Искусственные превращения элементов. Уже упоминалось об исследовании ядерных реакций с помощью циклотрона. Искусственные ядер- [c.71]

О превращении элементов люди мечтали уже много веков назад. Но все способы такого превращения, предлагавшиеся алхимиками, оказывались ложными — да иначе и быть не могло, потому что задача искусственного превращения элементов не может быть решена никакими химическими реакциями и процедурами. Эта задача решается молодой наукой — ядерной физикой, вооруженной достижениями всех отраслей теоретической и экспериментальной физики и новой отрасли химии — радиохимии. [c.4]

Очевидно, что при проведении ядерных реакций и, в частности, при искусственном превращении элементов приходится иметь дело с несравненно более сильными связями, чем при проведении химических реакций. Поэтому для ядерных реакций понадобились гораздо более сильно действующие средства, чем в случае химических реакций. [c.48]

ЯДЕРНЫЕ РЕАКЦИИ И ИСКУССТВЕННОЕ ПРЕВРАЩЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ [c.49]

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]

Использование рассмотренных в настоящем параграфе методов воздействия на атомные ядра дает возможность искусственно осуществлять превращения всех элементов. Однако, в отличие от естественных радиоактивных превращений, описанные выше ядерные реакции протекают лишь до тех пор, пока имеет место внешнее воздействие. Мост между теми и другими процессами был перекинут открытием искусственной радиоактивности. [c.517]

Изучение закономерностей ядерных превращений важно для установления природы ядерных сил и создания теории строения ядра. Изучение ядерных реакций имеет и большую практическую ценность. Это прежде всего использование ядерной энергии, искусственное получение новых химических элементов, разнообразных радиоактивных изотопов. Развитие техники ускорения частиц позволило воссоздавать [c.13]

Накопленные в опытах сведения о разнообразных превращениях ядер и о методах искусственного синтеза химических элементов позволили с совершенно новой точки зрения подойти к решению проблемы происхождения химических элементов. Закономерности ядерных реакций, приводящих к синтезу элементов, послужили теоретической основой для изучения вопроса об их образовании в природных условиях. [c.96]

Наряду со стабильными изотопами химических элементов, существующими в природе, получено большое количество искусственных радиоактивных изотопов. Последние получают с помощью ядерных реакций — превращений атомных ядер в результате их взаимодействия с элементарными частицами или друг с другом. При изображении уравнений ядерных реакций соблюдаются законы сохранения массы и заряда. Это означает, что [c.100]

Задача 2-11. В 1919 г. Э. Резерфорд впервые осуществил искусственную ядерную реакцию, бомбардируя атомы азота а-частицами высокой энергии. В результате ядерной реакции образовывались изотопы нового элемента и протоны. Напишите схему происходящего ядерного превращения. [c.21]

Успехи физики XX в. по изучению строения атома с последующим осуществлением ядерных реакций, получение искусственных радиоактивных изотопов, синтез пятнадцати новых, не обнаруженных на Земле, элементов открыли путь для теоретического и практического решения рассматриваемой проблемы. Именно в ходе осуществления ядерных превращений в широких масштабах были установлены некоторые возможные способы [c.11]

Искусственные радиоактивные вещества попадают в биосферу в резу.тьтате ядерных взрывов и работы предприятий атомной индустрии. Естественные радиоактивные изотопы возникают вследствие радиоактивных превращений элементов, входящих в состав земной коры, и ядерных реакций, протекающих в атмосфере под влиянием космической радиации. [c.3]

Благодаря созданию ускорителей заряженных ча-стиц — циклотронов, синхрофазотронов — появилась возможность осуществить с их помощью превращения ядер устойчивых элементов. Впервые искусственно ядерная реакция осуществлена Резерфордом в 1919 г. путем бомбардировки атомов азота а-частицами по реакции тН + 2Не = вО + 1н. В данном случае в результате ядерной реакции ядро полученного изотопа кислорода оказалось устойчивым. Однако чаще при захвате устойчивыми атомами, заряженных частиц (протонов, а-частиц, дейтронов, позитронов) ядра об-, разующихся атомов неустойчивы вследствие изменения соотношения между протонами и нейтронами. Неустойчивые ядра самопроизвольно переходят в устой чивые в результате превращения протона в нейтрон или нейтрона в протон по схемам [c.48]

Хотя после этих первых опытов наблюдалось большое число других ядерных превращений, только лишь в 1934 г. было выяснено, что некоторые из этих конечных ядер сами радиоактивны. Наблюдая за результатами ядерной бомбардировки различных легких элементов альфа-частицами от источника Ро, Кюри и Жолио отметили появление позитронов, кроме ожидавшихся протонов н нейтронов, как результат (а, п)- и (а, р)-реакций. Продолжая исследования, они показали, что позитроны испускаются в результате радиоактивного распада частиц, имеющих измеримый период полураспада. На основе таких опытов был сделан вывод, что искусственно создан новый радиоактивный образец. При бомбардировке алюминия альфа-частицами образовался изотоп Р по (а, п)-реакции. Изотоп Р затем распадался, испуская позитрон и образуя изотоп Процессы могут быть представлены следующим образом [c.413]

Так как все элементы, начиная с №84 (Ро), неустойчивы (радиоактивны) и так как среди природных радиоактивных изотопов атомов элементов № 85 и № 87 обнаружено не было, то оставалось предполагать, что их возможные изотопы крайне недолговечны. Можно было рассчитывать получить их либо путем ядерных реакций, либо путем более тщательного изучения превращений в трех природных радиоактивных семействах или в четвертом искусственном (см. гл. 9). [c.207]

Ядерные реакции. Энергетические эффекты. Закон радиоактивного распада. В 1919 г. Резерфорд впервые осуществил искусственное превращение элементов. Под действием а-частиц азот был превращен в кислород. В дальнейшем процессы взаимодействия ядер одних элементов с ядрами других (или с элементарными частицами), при которых образовались ядра новых элементов, стали называть ядернымн реакциями. Чаще всего ядерные реакции представляют собой процессы взаимодействия ядер с частицами срав- [c.394]

Периодическая система оказала также неоценимую помощь для развития работ по искусственному превращению элементов. Однако рассмотрение этих вопросов не входит в задачу настоящей статьи. Можно только отметить, что в свою очередь современная техника ядерных химических реакций позволила искусственно приготовить не обнаруженные до сих пор в природе элементы с атомными номерами 43 (технеций или эка-марганец Д. И. Менделеева), 61 (прометий) и 85 (астатий или экаиод Д. И. Менделеева). Кроме того, положено начало искусственному получению элементов, находящихся в конце периодической системы Д. И. Менделеева, за ураном. Выделены в форме соединений и в свободном состоянии четыре трансурановых элемента — нептуний, плутошш, америций и кюрий, а пять — берклий, калифорний, эйнштейний, фермий и менде-леевий — синтезированы только в невесомых количествах и исследованы радиохимическими методами. Следует отметить, что Д. И. Менделеев допускал возможность расширения периодической системы в сторону тяжелых элементов, за ураном, и его предположение таким образом оправдалось. [c.54]

Сравнительно долгое время единственными источниками ядерных частиц, с помощью которых физиками осуществлялись ядерные реакции, были природные радиоактивные вещества. Благодаря использованию этой первой ядерной артиллерии был достигнут целый ряд крупнейших успехов, таких, как искусственное превращение элементов, открытие нейтрона и искусственной радиоактивности. Природные радиоактивные вещества, испускающие а-частицы и f-лyчи, будучи смешаны с некоторыми лёгкими ядрами, например бериллием, могут служить также и нейтронными источниками благодаря происходящим в таких смесях реакциям [c.54]

Однако получающиеся при реакции (5.1) изотопы не являются радиоактивными. Поэтому открытие Резерфордом возможности искусственных превращений атомных ядер следует считать предтечей открытия искусственной радиоактивности. Разработка первых способов получения искусственных радиоактивных изотопов связайй с именами Ирэн и Фредерика Жолио-Кюри. В 1934 г. эти исследователи обнаружили, что при бомбардировке а-частицами бора, алюминия и магния возникают какие-то ядра, которые обладают -активностью. Тщательное исследование этого явления показало, что при столкновении а-частиц с ядрами атомов обстреливаемых элементов происходит ядерная реакция, как, например, [c.75]

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]

Вопрос о происхождении элементов с самого начала возникновения и на протяжении всей истории его развития всегда тесно и неразрывно связывался с вопросом о превращении элел1ентов. И действительно, только после осуществления ядерных реакций, получения огромного количества искусственных радиоактивных изотопов и 15 новых элементов, не найденных на Земле, решение проблемы происхождения химических элементов получило твердые рхаучные основы. Осуществление ядерных превращений в широких масштабах позволило найти некоторые способы синтеза химических элементов. Начались поиски космических объектов, в которых могли протекать подобные превращения. Долгое время усилия исследователей были безуспешны, и тогда [c.3]

Изучение радиоактивности привело также к искусственному расщеплению атомов элементов так реализовалась мечта алхимиков, но, конечно, в ином смысле и иными методами Ядерные реакции, как теперь называют эти превращения, происходящие в атомах элементов, осуществляются при бомбардировке атомов частицами высокой энергии, например сс-лзгча-ми различного происхождения и нейтронами. Последние, как частицы, не имеющие электрического заряда, могут атаковать ядра любого атомного номера. Напомним, что для получения протонов, обладающих высокой энергией, был сконструирован циклотрон (Е. О. Лоуренс из Калифорнийского университета, 1939). [c.421]

Революция в физике, которая произошла на рубеже XIX и XX веков, в частности благодаря открытию радиоактивности (Беккерель, 1896), разработке квантовой теории Планк, 1900) и теории относительности Эйнитгейн, 1905), привела к открытию ядерных реакций, при которых освобождается в миллионы раз больше энергии, чем при химических. В ходе ядерных реакций (радиоактивного распада) атомные ядра (неделимые с точки зрения классической физики) одних радиоактивных элементов превращаются в атомные ядра других. В природе происходит естественный радиоактивный распад ряда химических элементов. В лабораторных условиях в настоящее время возможно искусственное превращение атомных ядер всех химических элементов. Эти процессы совершаются при бомбардировке атомных ядер различных элементов высокоэнергетическими ядерными частицами. [c.45]

Другими важнейшими следствиями работ по Р. явились открытие Резерфордом в 1911 в опытах по рассеянию а-частиц металлич. фольгами существования ядра атомного и осуществление им же в 1919 первого искусственного превращения химич. элементов (азота — в кислород) под действием а-частиц, испускаемых радиоактивными элементами. Уравнение этой ядерной реакции в общепринятой краткой символике записывается в виде N (a, p)Oi . Вначале обозначается химич. символ и массовое число бомбардируемого изотопа, в конце — химич. символ и массовое число изотопа — продукта реакции. В скобках записываются символы сперва бомбардирующей частицы, а затем — частицы (или частиц), вылетающих в результате реакции, напр, а-частица (Не ), р — протон (Н1), d — дейтрон (Н ), н — нейтрон, Y-KBaHT. Бомбардируя а-частицами бериллий, Д. Чадвик в 1932 открыл нейтрон Ве (а, п) С . В 1934 супруги И. и Ф. Жолио-Кюри, исследуя результаты омбар- [c.227]

Третий этан развития Р. начался в 1934, когда Ирен и Фредерик Жолио-Кюри впервые получили искусственные радиоактивные изотопы. Это открытие чрезвычайно расширило число элементов, доступных исследованию радиохимич. методами, распространив область их применимости на радиоактивные изотопы практически всех известных химич. элементов. Широкое нрименение нашел метод радиоактивиых индикаторов, предложенный ранее Г. Хевеши и Ф. Панетом (1926). Возникла новая область Р.— изучение продуктов ядерных реакций и химич. последствий радиоактивных превращений. Четвертый этап может быть назван этаном технологии искусственных изотопов. Его начало относится к 1944, когда в промышленном масштабе была осуществлена цепная реакция деления, открытая ранее радиохимиками О. Ганом и Ф. Штрассманом (1939). Радиохимич. методы позволили изучить ядерные реакции, происходящие в реакторе, и разработать методы концентрирования и получения в чистом виде многих продуктов облучения ядерного горючего, в частности трансурановых элементов. В ряде стран — США, СССР, Англии, Франции—были разработаны методы промышленного радиохимич. произ-ва искусственных радиоактивных изотопов, в т. ч. наиболее важного из них — изотона плутония с массовым числом 239. Путем облучения в реакторах стали получать радиоактивные изотопы многих элементов — тритий, кобальт-60 и пр. Большие перспективы открылись перед хемоядерным синтезом — методом непосредственного химич. воздействия ядерных частиц и осколков деления на вещество. [c.245]

Некоторые элементы (В, Mg, А1) при обстреле их -частицами, получаемыми от разных элементов, испускали при ядерном превращении в одних случаях протоны, в других нейтроны то есть из одного ядра при обстреле его одинаковыми снарядами могут вылетать разные частицы. Для изучения этого неожиданного факта Фредерик Жолио-Кюри и Ирэн Кюри произвели в 1934 г. исследования при помощи камеры Вильсона, как помещаемой в магнитное поле, так и вне его. В качестве мишени они брали атомы Л1 и В, обстреливая их а-ча-стицами. Исследуя полученные при помощи камеры фотографии, они заметили слабые трэки, изгибавшиеся в магнитном поле соответственно положительно заряженным частицам. Очевидно, этими частицами были позитроны, но уже не из космических лучей, а как осколки мишени при искусственных ядерных реакциях. Особенно интересно было то, что позитроны продолжали вылетать и после окончания обстрела мишени со все уменьшающейся (подобно радиоактивным излучениям) интенсивностью. Сомнения не было происходил какой-то искусственно созданный радиоактивный распад. Оказалось, [c.172]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология