Урановый радиоактивный ряд

Однако к моменту открытия периодического закона только лишь стали утверждаться представления о молекулах и атомах. Причем атом считался не только наименьшей, но и элементарной (т. е. неделимой) частицей. Прямым доказательством сложности строения атома было открытие самопроизвольного распада атомов некоторых элементов, названное радиоактивностью. В 1896 г. французский физик А. Беккерель обнаружил, что материалы, содержащие уран, засвечивают в темноте фотопластинку, ионизируют газы, вызывают свечение флюоресцирующих веществ. В дальнейшем выяснилось, что этой способностью обладает не только уран. Титанические усилия, связанные с переработкой огромных масс урановой смоляной руды, позволили П. Кюри и М. Склодовской открыть два новых радиоактивных элемента полоний и радий. Последовавшее за этим установление природы а-, (5- н у-лучей, образующихся при радиоактивном распаде (Э. Резерфорд, 1899 —1903 гг.), обнаружение ядер атомов диаметром 10 нм, занимающих незначительную долю объема атома (диаметр 10 нм) (Э. Резерфорд, 1909— 1911 гг.), определение заряда электрона (Р. М и л л и к е н, 1909— 1914 гг.) и доказательство дискретности его энергии в атоме (Дж. Ф р а н к, Г. Г е р ц, 1912 г.), установление заряда ядра, равного номеру элемента (Г. Мозли, 1913 г.), и, наконец, открытие протона (Э. Резерфорд, 1920 г.) и нейтрона (Дж. Чедвик, 1932 г.) позво или предложить следующую модель строения атома [c.23]

В старой урановой руде, где продукты радиоактивного распада урана пришли в равновесие друг с другом, на 1 т приходится [c.223]

ТРАНСУРАНОВЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ (за-урановые элементы) — радиоактивные химические элементы, расположенные вслед за ураном в конце периодической системы элементов Д. И. Менделеева. Т. э. имеют п. н. 93—103, принадлежат к группе актиноидов. Все изотопы Т. э. обладают периодами полураспада, значительно меньшими, чем возраст Земли, поэтому они отсутствуют в природе и получаются искусственно посредством различных ядерных реакций. Исследование физических свойств Т. э. показало, что они аналоги лантаноидов. Из всех Т. э. наибольшее значение имеет зврц как ядерное топливо, используется в изотопных источниках тока, применяемых для питания радиоаппаратуры на спутниках и др. [c.253]

В 1900 г. Крукс (см. гл. 12) обнаружил, что свежеприготовленные соединения чистого урана обладают только очень незначительной радиоактивностью и что с течением времени радиоактивность этих соединений усиливается. К 1902 г. Резерфорд и его сотрудник английский химик Фредерик Содди (1877—1956) 5 высказали предположение, что с испусканием альфа-частицы природа атома урана меняется и что образовавшийся новый атом дает более сильное излучение, чем сам уран (таким образом, здесь учитывалось наблюдение Крукса). Этот второй атом в свою очередь также расщепляется, образуя еще один атом. Действительно, атом урана порождает целую серию радиоактивных элементов — радиоактивный ряд, включающий радий и полоний (см. разд. Порядковый номер ) и заканчивающийся свинцом, который не является радиоактивным. Именно по этой причине радий, полоний и другие редкие радиоактивные элементы можно найти в урановых минералах. Второй радиоактивный ряд также начинается с урана, тогда как третий радиоактивный ряд начинается с тория. [c.164]

Являясь продуктом радиоактивного распада урана, радий содержится в урановых рудах — смолке и карнотите (на 3 т урана приходится всего лишь около 1 г радия). [c.54]

Несколько открытий, сделанных в конце прошлого столетия, совершили переворот в химии и физике. Одним из них было открытие в 1896 г. Анри Бекке-релем радиоактивности. Занимаясь изучением фосфоресценции, Беккерель обратил внимание на действие, как он предполагал, света на сульфат калия-уранила. Он заметил, что после выдержки урановой соли на свету, она испускала излучение, которое вызывает потемнение фотографической пластинки даже тогда, когда между фотопластинкой и солью находились тонкие слои различных непрозрачных материалов. Это наблюдение само по себе не было удивительным, поскольку использовался внешний источник энергии. Однако дальнейшее изучение привело к необычному результату. Беккерель нашел, что интенсивность лучей, испускаемых солью урана, совсем не зависит от длительности выдержки соли на свету. Кристаллы, полученные и содержащиеся в темноте, давали тот же самый эффект, что и кристаллы, которые предварительно выдерживались на свету. Кроме того, он отметил, что излучение не за висит от вида соединения урана, а зависит лишь от наличия урана в нем. Эти наблюдения показали что новый тип излучения является атомным явлением и не зависит от химического и физического состоя ния вещества. [c.383]

Уран , исходное вещество уранового радиоактивного семейства (с массо-эым числом п + 2), нестабилен и распадается, давая нестабильное дочернее вещество которое в свою очередь распадается до следующих дочерних [c.126]

Собственные минералы селена и теллура встречаются редко. Чаще всего Зе и Те сопутствуют самородной сере и содержатся в виде селе-нидов и теллуридов в сульфидных рудах. Полоний находится в урановых и ториевых минералах как продукт распада радиоактивного ряда урана. [c.364]

Плутоний. Плутоний не имеет стабильных изотопов. Известно 15 радиоактивных изотопов Ри с атомными массами от 232 до 246. Практически очень важен изотоп Ри (Т1/2 = 2,5 10 лет). В урановых рудах массовое содержание Ри в 10 раз меньше массового содержания [c.326]

Германий — рассеянный элемент образование рудных скоплений для него не характерно. Он в основном сопутствует природным си-.ткагам и сульфидам, содержится в некоторых углях. Основной минерал олова — касситерит 5п02 (оловянный камень), свинца — галенит РЬ5 (свинцовый блеск). Свинец как конечный продукт радиоактивного распада и и ТН содержится в урановых и ториевых минералах. [c.422]

Радон — продукт радиоактивного распада радия. Чрезвычайно редкий, рассеянный, неустойчивый радиоактивный газ. Вследствие своей радиоактивности токсичен. При хранении быстро загрязняется тончайшей взвесью твердых, тоже радиоактивных, продуктов своего распада. В природе встречается (в виде чрезвычайно малой примеси) вместе с минералами, содержащими радиоактивные элементы урановые руды — UO2 и UO3, торианит (Th, и)Ог и др. [c.544]

Его изотопы могут быть получены в атомном реакторе при делении ядер около 1,5 г в сутки при мощности реактора в 100 Мет. В настоящее время известно 14 радиоактивных изотопов прометия, из которых наиболее устойчивыми являются i Ptn (T v,= 18 лет) и (Г /г=2,64 года). Последний в 1965 г. выделен из 6000 т норвежского апатита в количестве 0,9-Ю" г. В 1968 г. 1 Рт получен из урановой смоляной обманки Конго, в которой его содержание составляет 4 10 i в на 1 кг руды он является продуктом спонтанного распада ядер урана. [c.57]

В настоящее время Ка из урановых руд в промышленном масштабе не выделяют, он слишком дорог, на практике его успешно заменяют искусственно полученными радиоактивными изотопами. [c.225]

Свинец содержится в урановых и ториевых минералах, так как является конечным продуктом радиоактивного распада. [c.499]

В 1896 г. французский физик А. Беккерель (1852— 1908) исследовал некоторые флюоресцирующие вещества, которые могли бы служить источниками проникающего излучения типа рентгеновского. Из множества изученных им веществ только соединения урана оказали воздействие на фотопленку, защищенную черной бумагой. Беккерель установил, что все соединения урана обладают способностью испускать лучи, по свойствам идентичные рентгеновским. В том же году Пьер Кюри и Мария Склодовская-Кюри приступили к детальному изучению открытого Беккерелем явления. Исследуя урановую руду в том же 1898 г., они сообщили об открытии нового элемента — полония. Несколько позже ими же был открыт еще один элемент — радий, который обладал радиоактивностью, во много раз большей, чем уран. Свойство веществ давать самопроизвольное излучение было названо радиоактивностью. [c.32]

От кислорода к теллуру содержание элементов на Земле резко падает, а полоний, не имея ни одного стабильного изотопа, встречается в урановых и ториевых рудах как один из продуктов радиоактивного распада [c.306]

Химические анализы урановых руд показывают, что урана в них по расчету на число атомов всегда (в соответствии с радиоактивным равновесием) содержится в 2,8-10 раз больше, чем радия. Отсюда Ги = 2,8-10 - Гна = 2,8-10 -1622 = 4,5-10 лет. Таким образом, это число, которое явно невозможно установить на основании непосредственного наблюдения во времени, легко определяется в результате химического анализа и простого расчета. [c.497]

При изучении радиоактивных изотопов и их последовательных превращений установлено наличие четырех естественных радиоактивных рядов. В соответствии с названиями первичных изотопов они получили наименования уранового, актиноуранового, ториеаого и нептуниевого рядов. За первичным изотопом каждого ряда, представляющим собой сравнительно устойчивый, т. е. медленно распадающийся изотоп, следует ряд изотопов, в котором каждый последующий член ряда образуется из предыдущего в результате испускания им а- или -частиц. Первые три ряда заканчиваются устойчивыми, нерадиоактивными изотс)-пами свинца, а четвертый изотопом висмута. [c.64]

ПОЛОНИЙ (Polonium, назван в честь Польши — родины М. Склодовской-Кюри) Ро — радиоактивный химический элемент VI группы 6-го периода периодической системы элементов Д. И. Менделеева, п. Н.84, массовое число наиболее долгоживущего изотопа 209. Известны 24 изотопа и ядерных изомера. П. открыт в урановой руде в 1898 г. П. Кюри и М. Склодовской-Кюри. Природный изотоп 21оро (Т,д=138 дней) — а-излуча-тель. По химическим свойствам сходен с теллуром и висмутом. П.— металл серебристо-белого цвета, т. пл. 254° С. В соединениях П. четырехвалентен. Металлический П. легко растворяется в концентрированной HNO3 с выделением оксидов азота. С кислородом реагирует при нагревании, с водородом и азотом не реагирует. П. применяется для изготовления нейтронных источников, для изучения радиационно-химических процессов под действием а-излу-чения, действия а-излучения на живые организмы, для изготовления электродных сплавов и др. [c.200]

Последующие исследования показали, что радиоактивны все соединения урана. Это позволило супругам Мари и Пьеру Кюри предположить, что радиоактивность - свойство тяжелых элементов. Обнаружив, что радиоактивность руды урановой смолки в пять раз выше, чем можно было ожидать, исходя из содержания в ней урана, супруги Кюри сделали вывод о присутствии другого радиоактивного элемента. Переработав вручную болсе тонны урановой смолки, они выделили мизерные количества новых элементов - по-лония(Ро) и paдия(Ra). [c.308]

Особую озабоченность вызывает наличие радиоактивных отходов Так, в технологических емкостях ПО Маяк на площадке предгфиятия хранятся отходы, общая активность которых составляет около 500 млн. Ки. Радиоактивные отходы захоронены в 24 могильниках. В общей сложности на территории Российской Федерации на АЭС хранится 80 тыс м жидких отходов активностью. 15 тыс. Ки и 12 тыс отвержденных с активностью 2 тыс Ки. В табл 2.5 представлены данные о количестве радиоактивных отходов, находящихся в хранилищах на территории России Большой объем радиоактивных отходов образуется при добыче урановых руд При этом количество и состав отходов зависят от характеристики рудного сьфья и технологии первичной переработки Обычно при добыче 1 т урановой руды образуется до 1,5 т твердых и 0,2-0,4 м жидких радиоактивных отходов. Радиоактивные отходы образуются также в результате эксплуатации исследовательских атомных реакторов, гфимснсния [c.68]

АКТИНИЙ (греч. aktinos — луч) Ас — радиоактивный элемент И1 группы 7-го периода периодической системы элементов Д. И. Менделеева. П. н. 89, массовое число наиболее долгоживущего изотона 227 (период полураспада 22 года). А. открыт в 1899 г, А. Дебьерном в отходах переработки урановых руд, где находят следы А. Искусственно А. получают при облучении радия нейтронами. А.— металл серебристо-белого цвета, химически очень активен, в соединениях трехвалентен, реагирует с кислородом воздуха, легко растворяется в НС1 и HNO3. По химическим свойствам близок к лантану. А.— опасный радиоактивный яд с высокой а-актнв-ностью. [c.14]

НЕПТУНИЙ (Neptunium, от названия планеты Нептун) Np — химический элемент с п. н. 93, ат. м. 237,0482, относится к группе актиноидов. Первый радиоактивный элемент, полученны) искусственно. Массовое число наиболее долгоживущего изотопа 237, период полураспада — 2 10 лет. В незначительном 1 оличестве содержится в урановых рудах. Н.— серебристый металл, в соединениях проявляет степень окисления +3, +4, +5, +6. С Н. начинается ряд трансурановых элементов, т. е. элементов, расположенных в периодической системе после урана. В связи с этим название Н. дапо по аналогии с расположением планет в солнечной системе (Нептун находится за Ураном). И. открыт американскими физиками Э. Мак-миланом и П. Абельсоном в 1940 г. [c.173]

РАДИЙ (Radium, лучистый) — радиоактивный химический элемент П группы 7-го периода периодической системы элементов Д. И. Менделеева, п. н. 88, ат. м. 226,0254. Р. открыт в 1898 г. М. Склодовской-Кюри и П. Кюри в урановой смоляной руде. Известны 14 природных и искусственных изотопов. Наибольшее практическое значение име- [c.207]

СКАНДИЙ (S andium, от названия Скандинавия) S — химический элемент П1 группы 4-го периода периодической системы элементов Д. И. Менделеева, п. н. 21, ат. м. 44,9559. С. имеет один стабильный изотоп, известны 10 радиоактивных изотопов. Существование С. было предсказано Д. И. Менделеевым в 1870 г. Он подробно описал свойства С. и условно назвал его экабором. В 1879 г. С. был открыт шведским ученым Нильсоном в минерале гадолините, впервые найденном в Скандинавии. Содержится С. во многих минералах как примесь. С.— серебристый металл с характерным желтым отливом, т. пл. 1539° С. С. химически активен, при обычных условиях реагирует с кислородом, а при нагревании с водородом, азотом, углеродом, кремнием и т. п. растворяется в минеральных кислотах в соединениях С. проявляет степень окисления +3. С. извле-каЕот при переработке уранового, вольфрамового, оловянного сырья, также из отходов производства чугуна. С. применяют в виде сплавов для изготовления ферритов с малой индукцией (лля быстродействующих вычисл тельыых машин), [c.229]

Таинственность характера и источника энергии лу чей Беккереля привлекли к себе внимание ученых и в 1898 г. Шмидт и Мария Кюри одновременно и независимо друг от друга показали, что торий так же, как и уран, испускает эти лучи. В своих дальнейших исследованиях урановых руд Пьер и Мария Кюри заметили, что некоторые из этих руд были более радиоактивны, чем эквивалентное ко личество соединений урана, приготовленных в лаборатории. Это навело их на мысль искать новые радиоактивные элементы в руде. Используя урановую смоляную руду, которая, в основном, содержит 11зОд, Марии Кюри удалось выделить новый источник активности, применяя осаждение висмута в виде сульфида из раствора руды. Так как висмут сам по себе не радиоактивен, то активность, которая сопровождала сульфид висмута, должна была исходить [c.383]

Несколько лучшее понимание природы этих испускаемых частиц, или лучей пришло с появлением магнитного метода исследования-Еще в 1899 г. было найдено, что бета-лучи отклоняются в магнитном поле, причем вид отклонения показывал, что они очень похожи на электроны с большой энергией. Одновременно первые исследования пока зали, что альфа-лучи, напротив, не чувствительны к магнитному полю. Однако, продолжая исследование излучений, Резерфорду удалось в 1903 г. показать, что в достаточно сильном магнитном поле отклоняются и альфа-частицы. Направление отклонения свидетельствовало о том, что альфа-частицы заряжены положительно, а расчет отнощения заряда к массе убедил в том, что они могут быть дважды ионизированными атомами гелия. Эта идея подтверждалась постоянным присутствием гелия в урановых рудах, а впоследствии была доказана постановкой следующего опыта. Радиоактивный образец запаивали в ампулу с достаточно тонкими стенками, сквозь которые могли проникать альфа-частицы, и ампулу помещали в ва-куумированный стеклянный сосуд. Через несколько дней в сосуде оказывалось достаточное для обнаружения спектральным методом количество гелия. [c.384]

В период между 1900 и 1903 г. в результате открытия и изучения большого числа новых радиоактивных веществ, был достигнут большой прогресс в понимании радиоактивных процессов. Одно из наиболее важных достижений относится к 1900 г., когда Крукс получил новое радиоактивное соединение из уранового раствора путем осаждения карбонатом. С одной стороны, было найдено, что если осаждение вести добавлением карбоната аммония и осадок снова растворить в избытке карбоната аммония, то остается небольшое количество осадка с очень высокой активностью. С другой стороны, было найдено, что отделенный уран сначала был относительно мало активен. Интересно, что новое вещество, которое назвали ураном-) , довольно быстро теряло свою активность, тогда как в то же самое время активность урановой фракции поднималась до первоначального значения. Эго могло бы показать, что активность, наблюдавшаяся вначале в урановой руде, обусловливалась в основном другими радиоактивными элементами, а не ураном, и, в частности, активность карбонатного осадка объяснялась присутствием урана-Х. Однако у этих элеменгоз должен быть, в конечном счете, общий источник, которым в данном случае является уран. [c.385]

Радиоактивные элементы в рассеянном виде встречаются во всех горных породах. Известно много и радиоактивных минералов, например а) первичные минералы пегматитов — уранинит, клевеит, бетафит, самарскит, монацит б) первичные гидротермальные минералы — настурап, урановая чернь в) вторичные минералы — кюрит, радиофлюорит, радиоборит и др. Проблемы, связанные с распространением, распределением и скоростью распада радиоактивных элементов в различных породах, с миграцией радиоактивных элементов при геологических процессах, имеют большое значение для геохимии, петрографии и геохронологии. На основании большого количества наблюдений радиоактивности пород установлено, что изверженные породы обладают большей радиоактивностью, чем осадочные. Радиоактивные элементы выносятся по поверхностям сбросов, разломов и нередко позволяют фиксировать линии тектонических нарушений. Факт образования тепла при распаде радиоактивных ядер учитывается при разрешении вопросов, связанных с изучением внутреннего теплового баланса Земли, магматических, вулканических, а также горообразовательных процессов. Радиоактивность морской воды и морских осадков имеет большое значение для океанографических исследований. Методы, основанные на радиоактивности, также широко используются в прикладной геологии при геофизических поисках и разведках залежей руд металлов и месторождений нефти. В настоящее время геологосъемочные партии, как правило, проводят измерения радиоактивности пород радиометрами. В скважинах проводится у-каротаж. [c.13]

К числу реакций первого порядка относятся процессы разложения некоторых веществ, например оксидов азота. С исключительной точностью подчиняются уравнению для реакций первого порядка все процессы радиоактивного распада. Скорость радиоактивного распада определяется только процессами, происходящими в атомных ядрах, и поэтому не зависят от внешних факторов, таких как температура и давление. Таким образом, радиоактивный распад соверщается со строго определенной скоростью, а по количеству распавшегося вещества можно определить время, в течение которого совершался этот процесс. Следовательно, измерения радиоактивности веществ, присутствующих в земной коре, можно использовать как идеальные, естественные часы для определения продолжительности происходящих в природе процессов, в частности для определения возраста горных пород и Земли. Так, известно, что радиоактивный распад урана (изотопа сопровождается образованием гелия в количестве 8 атомов на I атом урана. Период полураспада урана / =4,5 миллиарда лет. Определяя количество гелия, присутствующего в урановых рудах, можно определить количество распавшегося урана и, следовательно, возраст этих руд. Так как 1/2 = /к1п2 или к= (1п2)/г 1/5,, то возраст руды I можно определить из уравнения (XI.6) в виде [c.132]

В 1898 г. французский физик Пьер Кюри и его супруга Мария Складовская-Кюри в остатках после выделения соединений урана из урановой смолки (руда урана) открыли соединения радия, которые оказались в миллион раз радиоактивнее солей урана. Открытие радия было толчком, вызвавшим все последующие работы по радиоактивности. [c.51]

Как уже отмечалось ранее (П1 2), почти одновременно с радием был открыт и другой радиоактивный элемент — полоний, характеризующийся длиной пробега испускаемых им а-частиц, равной 3,84 см, а с химической стороны являющийся аналогом теллура. Ближайшее изучение наведенной радиоактивности показало, что Ро содержится среди продуктов распада радона. С другой стороны, было известно, что радий всегда содержится в урановых рудах, причем последние обязательно содержат и один нерадиоактиБный элемент — свинец. Таким образом, естественно возникала мысль, что перечисленные элементы — и, Ка, Кп, Ро, РЬ, несмотря на различие их атомных масс и химических свойств, как-то родственно связаны друг с другом. Дальнейшая разработка вопроса подтвердила эго предположение оказалось, что все они действительно являются членами одного радиоактивного ряда, начинающегося с урана и кончающегося свинцом. Подобные же ряды известны для актиния и тория. Все три ряда показаны в приведенной на с. 492, 493 таблице. [c.494]

Общие сведения. К актиноидам относят элементы с порядковым номером от 89 до 103. Все актиноиды — радиоактивные элементы. Наиболее медленный самопроизвольный распад претерпевают торий и уран. Чем тяжелее актиноид, тем меньше его период полураспада. В земной коре содержатся ТЬ (6-10 мас.%) и и 2-10 мас.%)- Важнейшими их минералами являются ТЬ5 04 (торит) и из08(и02-2и0з) — уранинит, или урановая смолка. В следовых количествах в урановых минералах находятся актиний, протактиний и нептуний (как дочерние элементы урана). Остальные элементы получают искусственно в микроколичествах (например, Мс1 получен в количестве 17 атомов). Для Ас и его электронных аналогов (тяжелых актиноидов) устойчивой степенью окисления является +3. В этой степени окисления типы и свойства соединений актиноидов сходны с соответствующими соединениями лантаноидов (по этой причине лантаноиды используются как носители микроколичеств актиноидов). У остальных представителей ряда актиноидов степени окисления разнообразны (особенно у элементов и, Кр, Ри и Ат). Такое разнообразие степени окисления обусловлено большим по силе, чем в ряду лантаноидов, эффектом и /-сжатия, которое нивелирует различия в энергиях 6 - и 5/-орбиталей. Отсутствие высоких степеней окисления у тяжелых актиноидов связано с их более высокой, чем в случае легких актиноидов, радиоактивностью. [c.509]

Очень небольшие количества этого изотопа обнаружены в урановых рудах, что является следствием протекания приведенной выше ядерной реакции в естественных условиях. Изотоп Ыр и возглавляет искусственный радиоактивный ряд 4и+1, который заканчивается в отличие от естественных рядов не свинцом, а изотопом В чистом виде нептуний был выделен в 1944 г. путем барийтермического восстановления Npp4. [c.441]

Для удаления продуктов деления из урановых стержней последние растворяют в HNO3. Кислый раствор уранилнитрата U02(N03)2 после добавления NaNOa экстрагируют, например, трибутилфосфа-том (ТБФ) в непрерывном противоточном экстракторе (пурекс-про-цесс). Все радиоактивные отходы, в том числе цезий и рубидий, кон- [c.131]

К началу XX столетия стало ясно, что Система элементов в области самых тяжелых элементов характеризуется совершенно особыми радиоактивными свойствами атомов. В дальнейшем радиохимия приобрела фундаментальное значение не только для понимания строения и систематики атомных ядер, но и для космохимии звезды оказались пылаюш,ими очагами, в которых происходит синтез элементов. При этом удивительно то, что не только сбылись мечты алхимиков о философском камне , способном превраш,ать металлы друг в друга, но оказалось, что этот камень не представляет собой исключительной редкости в природе и давно известен химикам как урановые руды их начали разрабатывать в массовом масштабе, и человек широко использует их в практических целях. [c.5]

Как мощные источники нейтронов, ядерные реакторы используются для получения радиоэлементов. Некоторые из последних входят в состав радиоактивной золы реактора, т. е, являются осколочными ядрами. Например, в среднем прн делении каждого грамма образуется 0,025 г Тс-элемента, в природе вообще не встречающегося. Подобные осколки могут быть частично выделены при переработке урановых стерл<ней. [c.529]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология