Гелий—продукт радиоактивного распада

Гелий — продукт радиоактивного распада [c.77]

Иными словами, в 1 м воздуха содержится 9,3 л Аг, 16 мл Ne, 5 мл Не, 1 мл Кг, 0,08 мл Хе и лишь 1—2 атома Rn в 1 см . Гелий, являющийся продуктом радиоактивного распада, встречается в некоторых природных газах, в водах минеральных источников, а также в окклюдированном виде в минерале клевеите. Все эти элементы (кроме аргона) принадлежат к редким. Это обстоятельство, а также их исключительная инертность послужили причиной их сравнительно позднего открытия. В космосе гелий наряду с водородом является наиболее распространенным элементом (76 масс, долей, % Н и 23 масс, доли, % Не от общей массы вещества во Вселенной). Источником космического гелия являются термоядерные реакции, протекающие на определенной стадии эволюции звезд. Не случайно поэтому гелий впервые был открыт (1868) методом спектрального анализа на Солнце. На Земле он был обнаружен спустя почти 30 лет. [c.484]

Известно, что гелий, радон, почти весь аргон и, вероятно, неон нашей планеты имеют радиогенное происхождение, то есть они — продукты радиоактивного распада. А как обстоит дело с криптоном [c.155]

Среди продуктов радиоактивного распада часто встречаются а./гь-фа-частицы, которые, как было показано, есть не что иное, как дважды ионизированные атомы гелия. Одним из способов наблюдения таких частиц служат сцинтилляции, которые вызываются частицами на флюоресцирующем экране, покрытом, например, сульфидом цинка. Если пучок альфа-частиц ударяется о флюоресцирующий экран, то на нем наблюдается изображение поперечного сечения пучка. Однако когда между источником и экраном помещают тонкую пленку, например золотую фольгу, то изображение увеличивается в размерах и становится несколько размытым. Этого и следовало ожидать ввиду того, что атомы фольги состоят из определенным образом расположенных электрически заряженных частиц, и альфа-частицы также заряжены, т. е. происходит рассеяние падающих частиц атомами фольги. При [c.27]

Еще большее значение для разрушения старых представлений об атомах имело открытие радиоактивности. Распад атомов наглядно свидетельствовал о сложности их строения. Проблема атома сразу была переведена из плоскости подбора косвенных доказательств сложности их строения в плоскость поисков объяснения наблюдаемых явлений. Но, кроме всего этого, продукты радиоактивного распада, лучи радия и, в первую очередь, альфа-частицы—положительно заряженные ядра атомов гелия, с огромной скоростью вылетающие из распадающихся атомов многих радиоактивных веществ, оказались в руках физиков могучим средством для изучения тонкого строения атомов. [c.52]

Среди продуктов радиоактивного распада ранее других были исследованы а-частицы. Оказалось, что они представляют собой дважды ионизованные атомы гелия. а-Частицы, испускаемые определенным ядром, бывают либо моноэнергетическими, либо имеют небольшой набор дискретных энергий. Радионуклид, испускающий а-частицы различных энергий, испускает также и у-кванты, энергия которых, как правило, коррелирует с энергетическими различиями в спектре а-частиц. [c.10]

Если мы предположим, что весь гелий, содержащийся в минерале, является продуктом радиоактивного распада, то величина гелиевого числа будет тем больше, чем больше возраст минерала, так как гелий будет накопляться по мере распада радиоактивных элементов. Определение гелиевого числа служит одним из способов исчисления возраста пород и минералов. Однако следует заметить, что этот способ является менее надежным, чем определение возраста по количеству свинца, который также является продуктом радиоактивного распада. Дело в том, что гелий как газ всегда [c.60]

Таким образом 1 кг урана неизменно ассоциируется в земле с 0,34 мг радия так же, как и присутствие определенного количества эманации и продуктов, являющихся результатом ее распада, указывает на присутствие определенного соответствующего им количества радия. Этот принцип находит себе важное практическое применение в обычном методе определения радия, находящегося в породах и минералах обычно в в незначительных количествах. Этот принцип имеет огромное значение также и в изучении происхождения гелия если гелий, находящийся в природных газах, является исключительно продуктом радиоактивного распада, то количество его должно определяться количеством радиоактивных элементов. [c.19]

Закончив свой полет, выброшенное в виде а-частицы ядро гелия присоединяет два электрона и превращается в нейтральный атом. Каждый грамм радия (вместе с продуктами своего распада) дает ежегодно около 0,16 см гелия. Поэтому радиоактивные минералы обычно содержат гелий, иногда в значительных количествах (до несколько литров на килограмм). [c.491]

Хе. Гелий являющийся продуктом а-распада радиоактивных элементов, иногда находится в заметных количествах в природном газе и нефти. В космосе и на солнце — он второй по распространенности после водорода. Аргон получают при ректификации жидкого воздуха и используют для создания инертной атмосферы при выделении и обработке Ве, Т1, Та, и других легко-кипящих и пожароопасных металлов. Аргон применяют также для аргонно-дуговой сварки алюминиевых и магниевых сплавов, титана, нержавеющей стали, которые невозможно сваривать в присутствии кислорода. В последнее время для этой цели используется и гелий. [c.170]

Исследование радиоактивного распада показало, что радон в свою очередь распадается на гелий и так называемый радий А. Последний также постепенно распадается на ряд радиоактивных элементов. Конечным продуктом всех этих превращений является устойчивый нерадиоактивный свинец. [c.52]

Вторым газообразным продуктом, который получается при радиоактивном распаде, оказался гелий Не. Атомы гелия образуются при радиоактивном распаде из положительно заряженных а-частиц, которые, получив 2 отрицательных заряда (присоединив 2 электрона), превращаются в нейтральные атомы. [c.245]

Вскоре уже не оставалось сомнения в том, что гелий является продуктом превращения радия. В ряду распада урана образуются радон и гелий из альфа-излучающего радия. Радиоактивный радон также распадается с испусканием альфа-лучей, то есть с отщеплением гелия. На основе этого можно считать, что гелий, заключенный в урановых рудах, получается за счет альфа-превращений урана и продуктов дальнейшего распада. Напомним, что альфа-лучи являются ядрами атомов гелия. [c.65]

В урановых минералах встречаются включения гелия, образовавшегося из а-частиц радиоактивного излучения. Известно, что 1 г урана, находящегося в равновесии с продуктами его распада, дает в секунду 9,7 10 а-частиц или 1,1>10 см гелия в год. Отсюда получаем для возраста минерала [c.61]

Изотопы получили очень важное применение в геологии для определения возраста минералов и пород. Если образец содержит радиоактивный элемент и продукт его распада не теряется, то по скорости распада и количеству накопившегося продукта можно вычислить время, в течение которого происходил распад Это может быть сделано несколькими контролирующими друг друга способами. Наибольшее распространение получили свинцовые и гелиевые методы, примененные в разных вариантах во многих работах. Они основаны на том, что конечными стабильными продуктами распада урана и тория являются свинец и гелий. Поэтому в образце, содержащем уран, возраст может быть определен по отношению U/Pb или U/He, а в образце, содержащем торий, — по отношению Th/Pb или Th/He. [c.44]

Гелий отличается от всех других элементов тем, что при очень низких температурах его стабильные изотопы Не и Не обнаруживают ряд своеобразных и резко выраженных различий. Они были подробно изучены в большом числе экспериментальных и теоретических работ [488]. Изучению свойств Не способствовало то, что этот изотоп сравнительно легко может быть концентрирован из природного гелия, несмотря на очень малое его содержание в последнем. Он также может быть получен, как продукт спонтанного распада радиоактивного изотопа водорода трития. [c.246]

Радон образуется прн радиоактивном распаде радия и в ничтожных количествах встречается в содержащих уран минералах, а также некоторых пр<фодных водах. Гелий, являющийся продуктом радиоактивного распада сс-излучающих элементов, иногда в за метном колрчастве содержится в природном газе и газе, выделяющемся нз нефтяных скважин. В огромных количествах этот элемент находится на Солнце и збездах. Это второй по распространенности (после водорода) из элементов космоса. [c.486]

Среди продуктов радиоактивного распада часто встречаются альфа-частицы, которые, как было показано, есть не что иное, как дважды ионизированные атомы гелия. Одним из способов наблюдения таких частиц служат сцинтилляции, которые вызываются частицами на флюоресцирующем экране, покрытом, например, сульфидом цинка. Если параллельный пучок альфа-частиц ударяется о флюоресцирующий экран, то на нем наблюдается изображение поперечного сечения пучка. Однако когда между источником и экраном помещают тонкую пленку, например золотую фольгу, то изображение увеличивается в размерах и становится несколько размытым. Этого и следовало ожидать ввиду того, что атомы фольги состоят из определенным образом расположенных электрически заряженных частиц, и альфа-частицы также заряжены, т. е. происходит рассеяние падающих частиц атомами фольги. При этом возникает вопрос, как данное распределение зарядов в атоме влияет на рассеяние падающих альфа-частиц. Используя свою модель атома, Томсон теоретически рассчитал, каково должно быть выражение для среднего отклонения частиц . Этот расчет вместе с вычислениями Резерфорда и опытами Гейгера показал, что для модели атома Томсона вероятность рассеяния альфа-частиц под большими углами близка к нулю. Однако Гейгер и Марсден экспериментально доказали , что приблизительно 1 из 8000 падающих на золотую фольгу альфа-частиц отклоняется на угол, больший 90°. Это не соответствовало модели Томсона, которая предполагала отклонения только на малые углы. [c.28]

Эта формула дается в предположении, что минерал образован достаточно давно и можно считать, что равновесное состояние концентрации продуктов радиоактивного распада в нем уже вполне установилось. Здесь Ъ и ТЬ обозначают количества урана и тория в граммах на 100 г минерала, а Не—количество гелия в миллилитрах на 100 г минерала. Очевидно, что такое соотношение между содержанием гелия в минерале и его возрастом предполагает, что гелий, образованный при радиоактивном распаде, не выделяется из минерала. Вычисленный таким спо-еобом возраст минерала дает только его минимальное значение, действительный же возраст минерала может быть во много раз I больше. Для определения истинного возраста минерала нужно пользоваться отношением содержания свинца к содержанию урана и тория. [c.19]

О работах по вопросу о нахождении гелия, произведенных в САСШ после 1921 г. п до настоящего врез1ени. мы имеем в литературе лишь общие указания. Согласно последним работам предполагается, что весь гелий является продуктом радиоактивного распада. Накопившийся в [c.63]

Эта аномалия в отношениях гелия к другим газам в связи с тем обстоятельством, что гелий является продуктом радиоактивного распада, наводпт на мысль, что повьппенное против воздуха содержание гелия в природных газах обусловлено только процессами радиоактивного распада. Этому предположению на первый взгляд противоречит то обстоятельство, что между содержанием гелия в газах и радиоактивностью источников не существует не только пропорциональности, но и самого приблизительного параллелизма, что видно из табл. 20. [c.66]

Однако отсутствие параллелизма между содержанием гелия и радиоактивностью газа нри более внимательном рассмотрении этого вопроса не может служить опровержением упомянутой выше гипотезы, что гелий в природных газах является продуктом радиоактивного распада. Действительно, радон живет очень непродолжительное время, именно, эманация радия в 3,86 суток распадается наполовину, эманация тория распадается наполовину всего в 1 мин., а эманация актиния распадается в еще более короткий срок. Таким образом радиоактивность газа обусловлена лишь эманацией, которая выделяется из пород, находящихся близко от выхода источника, так как эманация из более ыубоких и более далеких пород распадается раньше, чем дойдет до места выхода источника. В то же время гелий как постоянный элемент доходит из самых отдаленных мест до выхода источника весь целиком. Следовательно, между радио- активностью газа и содержащимся в нем гелием, образовавшимся за счет радиоактивного распада, может и не быть параллелизма. [c.66]

При обзоре гелиевых месторождений САСИТ выше было указано, что разведанные запасы гелия в некоторых штатах достигают очень большой величины так например запасы гелия в штате Канзас оцениваются в 60 млн. в штате Тексас—в 100 млн. и в штате Колорадо—60млн. Произведем расчет и увидим, в какой срок подобные количества гелия могли накопиться как продукт радиоактивного распада. Площадь штата Канзас составляет приблизительно 200 тыс. площадь штата Тексас— 690 тыс. и штата Колорадо—270 тыс. км . Возьмем штат Канзас, для которого средний удельный запас гелия на единицу площади наибольший из всех штатов. Вычислим, какое количество гелия должно было образоваться в слое земной коры 5 %м толщиной и площадью 200 тыс. %м . Общий объем породы составит 1 млн. км .а общий вес ориентировочно 3 10 ш. [c.67]

Э. Рэзерфорд и Ф. Содди высказали предположение, что гелий является продуктом радиоактивного распада, что было в 1903 г. подтверждено опытами В. Рамзая и Ф. Содди. Это обстоятельство вызвало интенсивную работу по количественному сопоставлению содержания гелия, радия и тория в минералах. Особенно обширное исследование в этой области было произведено Ф. Стреттом Ч Исходя из бесспорного положения, что гелий образуется в процессе радиоактивного распада, Стретт пришел логичному выводу, что отношение гелия к урану и торию находится в закономерной зависимости от возраста минералов. /Это отношение должно быть большим для древних минералов и меньшим для молодых пород. [c.11]

Несмотря на низкое процентное содержание гелия в этих газах, общий объем его довольно значителен. По утверждению авторов шахта Анзен выделяет около 4 380 ж гелия в год, а Франкенгольц до 3 650 м . Для того, чтобы установить, является ли этот гелий непосредственным продуктом радиоактивного распада, Муре и Лепап поставили испытание этого газа на содержание в нем эманации радия, но оказалось, что газ в пределах точности измерения не радиоактивен. Анализ каменного угля на содержание в нем радия и тория дал следующие результаты 113, 598). [c.68]

Радон образуете при радиоактивном распаде радия и в ничтожных количествах встречается в содержащих урви минералах, а также в некоторых природных водах. Гелий, яыяющийся продуктом радиоактивного а-распада элементов, иногда в заметном количестве содержится в природном газе н газе, выделяющемся иэ нефтяных скважин. В огромных количествах этот элемент находится на Солнце и звездах. Это второй элемент по распросграненности в космосе (после водорода). [c.472]

Э. Резерфорд и Ф. Содди определили начальные стадии распада урана, радия и тория. Одновременно они высказали утверждение, что радий — один из промежуточных продуктов радиоактивных пр евращений урана и тория. В том же 1903 г. В. Рамзай и Ф. Содди спектроскопически исследовали эманацию радия. Наблюдая изменение спектра во времени, они обнаружили через несколько дней наличие в спектре линии гелйя, который не мог быть введен в трубку вместе с эманацией. Возникло предположение, что гелий образовался из эманации радия, и оно было с несомненностью доказано через несколько дней. Путем тщательных опытов Э. Резерфорду удалось доказать, что а-лучи представляют собой не что иное, как ионизированный гелий. Чем больше а-излучения образуется в результате радиоактивного распада, тем больше гелия обнаруживается в эманации. Тем самым было неопровержимо доказано, что при радиоактивном распаде происходят атомные превращения. Этот важнейший факт [c.211]

В последнем издании Основ химии (1906) Д. И. Менделеев довольно подробно описал явление радиоактивности и свойства некоторых радиоактивных элементов. Вместе с тем он осторожно высказал сомнение в справедливости теории радиоактивного распада Это вполне понятно. Д. И. Менделеев, как и все химики — его современники, придерживался традиционного представления об атомах как химических индивидах, неделимых химическими и физическими силами. Кроме того, его также беспокоил вопрос, каким образом южно разместить в периодической системе многочисленные радиоактивные элементы — продукты распада урана, тория и актиния. С другой стороны, исследования в области радиоактивности не могли не привлекать внимания ученого своей перспективностью. Открытие эманации радия, тория и актиния почти невольно вызывало гипотезы о существовании и других эманаций и их роли в химических превращениях. Обнаружение среди продуктов распада гелия отразилось на возрождении старых гипотез о существовании, в частности в солнечной атмосфере, сверхлегких элементов (короний, небулий и др.), а также о существовании легких элементов между водородом и гелием и т. д. Новые открытия вызвали появление сочинений, излагающих различные гипотезы такого рода. Д. И. Менделеев выступил с брошюрой Попытка химического понимания мирового эфира (1902). [c.212]

Основные научные работы посвящены исследованию радиоактивности. Совместно с Резерфордом открыл (1902) новый радиоэлемент торий-Х (радий-224) и доказал химическую инертность двух радиоактивных газов — радо-на-220 и радона-222. Совместно с Резерфордом разработал (1902) основы теории радиоактивного распада, которая сыграла решающую ро.ть в развитии учения о радиоактивности. Также совместно с Резерфордом дал (1903) четкую формулировку закона радиоактивных превращений, выразив его в математической форме, и ввел понятие период полураспада . Совместно с Рамзаем доказал (1903), что при радиоактивном распаде )адия и радона образуется гелий. Топытки размещения многочисленных радиоактивных продуктов превращения урана и тория в периодической системе элементов оказались удачными только после [c.469]

Образование радиоактивных продуктов при распаде радиоактивных веществ. Радиоактивные превращения отдельных элементов, входящих в радиоактивные ряды, сопровождаются накоплением и распадом образующихся продуктов. Например, при распаде радия образуется гелий и радиоактивный продукт распада — эманация радия или радон. Экспериментально установлено, что выделение гелия происходит сначала ускоренно, а затем замедляется и становится, примерно через месяц, строго пропорциональным времени. Количество радона сначала растет довольно быстро, а затем достигает предела. Так как радон образуется из радия, то можно говорить об установлении равновесия между радие.м и радоном. В данном случае имеется не термодинамическое, подвижное равновесие, а равновесие особого типа. Наличие радиоактивного равновесия здесь означает, что число атомов радона, образующихся из радия в единицу времени, точно равно количеству распавшихся атомов радона и превратившихся в атомы следующего члена ряда урана РаА. [c.118]

Благородные, или инертные газы (табл. 21.1) входят в малых количествах в состав атмосферы. Неон, аргон, криптон и ксенон были выделены впервые из воздуха лордом Уильямом Рамзаем. Он также установил, что газ, выделенный Хиллебрандом из урановых минералов, имеет тот же спектр, что и элемент, спектроскопически идентифицированный на солнце в 1868 г. и названный позднее Локайером и Франкландом гелием. Гелий содержится в радиоактивных минералах и присутствует в заметных количествах в природном газе некоторых месторождений США. Он целиком образуется при радиоактивном распаде изотопов урана и тория, которые испускают а-частицы. Ядра гелия захватывают электроны окружающих элементов, окисляя их, и если порода достаточно плотная, гелий остается захваченным ею. Газ радон, все изотопы которого радиоактивны и имеют короткие периоды полураспада, образуется как промежуточный продукт в рядах радиоактивного распада урана и торня. [c.398]

В осяовном земной гелий образуется при радиоактивном распаде урана-238, урана-235, торня и нестабильных продуктов их распада. Несравнимо меньшие количества гелия дает медленный распад самария-147 и висмута. Все эти элементы порождают только тяжелый изотоп гелия — Не, чьи атомы можно рассматривать как останки альфа-ча-стиц, захороненные в оболочке из двух спаренных электронов — в электронном дублете. В ранние геологические периоды, вероятно, существовали и другие, уже исчезнувшие с лица Земли естественно радиоактивные ряды элементон, насыщавшие планету гелием. Одним из них был ныпо искусственно воссозданный нентуниевый ряд. [c.32]

При анализе радиоактивных минералов ученые всегда получали гелий в качестве побочного вещества. Поэтому уже в 1902 году Резерфорд при толковании радиоактивного распада высказал предположение, что гелий является продуктом распада радия. При выяснении этого вопроса так же приходилось работать с минимальными количествами веществ. Вся аппаратура, изготовленная Рамзаем, отличалась крошечными размерами. Она состояла из капиллярных трубочек диаметром менее полумиллиметра. В такие сосуды Рамзай и Содди поместили очищенную эманацию радия, исследовали ее спектр и, к своему радостному изумлению, обнаружили, что через несколько дней стали вдруг видны линии гелия. Это было доказательством превращения радона в гелий. Рамзай сделал сообщение о сенсационном открытии 16 июня 1903 года на ежегодном собрании Химического промышленного общества в Брэдфорде. В том же месяце появилась статья Рамзая и Содди в научных журналах Опыты с радием и о выделении гелия из радия . [c.64]

Даже тяжеловес — радон, атом которого массивнее атОхМа свинца, выглядит в полном смысле слова газом, закипающим при 65° ниже нуля. Притом очень любопытно продукты его радиоактивного распада (за исключение.м гелия) —вещества твердые, хотя пх атомные веса, разу меется, меньше, чем у радона. Электронные оболочки ато MOB этих химически деятельных веществ укомплектованы неполностью, стало быть силы сцепления между ними [c.27]

Однажды такую трубку случайно оставили неисследованной, и когда через несколько дней ее спектроскони-ровали, то были крайне изумлены в спектре горели хорошо знакомые линии заведомо отсутствуюш его гелия. Еше и еш е раз повторяли опыт—спектр гелия неизменно появлялся. Значит, при распаде радона образуется гелий Подтвердилось высказанное ранее предположение Резерфорда гелий обнаруживается в содержащих уран и торий минералах по той причине, что он является одним из продуктов последовательного радиоактивного распада атолгов урана и тория. [c.72]

В выделенном из воздуха гелии содержание Не ничтожно мало 1,2-10" %. Вся остальная масса газа состоит пз тяжелого изотопа. Вероятно некогда, сотни миллионов лет назад, атмосфера была много богаче легким изотопом, который быстрее тяжелого ускользал в мировое прострап-ство. Если Не является главным образом продуктом а-распада в лито- и гидросфере, то иным, редким в условиях Земли ядерным процессам обязан своим происхождением Не . Он возникает в результате радиоактивного распада сверхтяжелого изотопа водорода трития (Т = H i), который образуется в верхних слоях атмосферы при обстреле азота нейтроналш космического происхождения, и довольно быстро (Т Vo = 12,46 лет) распадается с образованием Не [c.87]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология