Реакции с дейтерием и тритием

Тритий можно получить бомбардировкой дейтерия дейтронами. Написать уравнение этой реакции. [c.37]

Водород широко используется в химической промышленности для синтеза аммиака, метанола, хлорида водорода, для гидрогенизации твердого и жидкого тяжелого топлива, жиров и т. д. В смеси с СО (в виде водяного газа) применяется как топливо. При горении водорода в кислороде возникает высокая температура (до 2600°С), используемая для сварки и резки тугоплавких металлов, кварца и др. Жидкий водород используют как одно из наиболее эффективных реактивных топлив. В атомной энергетике для осуществления ядерных реакций большое значение имеют изотопы водорода — тритий и дейтерий. [c.275]

В реакции ядерного деления способны вступать изотопы элементов с > 84 ядерный синтез возможен для наиболее легких изотопов — дейтерия, трития. [c.467]

Нейтроны действуют практически на все химические элементы с образованием радиоактивных изотопов, большинство которых имеет малые периоды полураспада и не накапливается в земной коре. Однако некоторые радиоактивные изотопы находятся в земной коре именно благодаря ядерным реакциям химических элементов с нейтронами. Например при действии нейтронов на все водородсодержащие вещества происходит образование из дейтерия трития 2Н(п, у) Н. [c.259]

Пути превращений органических соединений успешно исследуются методом меченых атомов. В молекулу органического соединения вводят изотопы водорода (дейтерия, трития) или радиоактивные изотопы других элементов (кислорода, азота, серы, углерода), что дает возможность установить механизм реакции. В некоторых случаях этот метод, оказавший неоценимые услуги в биологии, является единственным, дающим однозначное суждение о течении химического процесса. Квантовомеханические методы, например метод молекулярных орбиталей (МО ЛКАО — молекулярные орбитали — линейная комбинация атомных орбиталей), позволяют рассчитывать молекулярные диаграммы органических соединений, включающие такие параметры, как порядок связей, индексы свободных валентностей, эффективные заряды на атомах, и оценивать способность молекул к химическим реакциям. [c.8]

Применение. В. широко используется в химич. пром-сти, преим. для произ-ва аммиака крупным потребителем В. является также произ-во метанола, синтезируемого из В. и СО. На основе синтеза из В. и СО получают и другие спирты, а также альдегиды, кетоны и др. продукты. В. применяют для гидрогенизации твердого и тяжелого жидкого топлива, а также жиров и различных органич. соединений, для синтеза НС1, для гидроочистки продуктов переработки нефти, в сварке и резке металлов горячим кислородо-водородным пламенем (темп-ра до 2800°), а также в атомарно-водородной сварке (темп-ра до 4000°). В прошлом В. использовался для наполнения аэростатов и дирижаблей. Очень важное применение в ато.мной энергетике нашли изотопы В. (см. Дейтерий, Тритий, Термоядерные реакции). [c.312]

Широко используются также изотопы водорода — дейтерий и тритий. Тяжелая вода ОгО используется в атомной энергетике как замедлитель нештронов в атомных реакторах. Дейтерий и тритий используются в ка-честпе термоядерного горючего в водородных бомбах, поскольку при реакции [c.288]

Для решения теоретических и практических задач весьма важно определить лимитирующую стадию реакции. Использование с этой целью ароматических углеводородов, содержащих вместо атомов водорода дейтерий или тритий, позволяет в несколько раз снизить скорость 2 второй стадии реакции, т. е. отрыва Н+. Подобный кинетический изотопный эффект объясняется большей энергией связи С—D и С—Т по - сравнению со [c.44]

Обратимся вначале к симметричным реакциям Х-перехода. Предположение о том, что активированный комплекс таких реакций локализован в центральной области района, является, по-видимому, достаточно обоснованным. Так, замещение атома водорода на дейтерий или тритий приводит к сильному первичному кинетическому изотопному эффекту в реакции На Н- Н - - Н . Этот результат [2321 [c.149]

При исследовании механизма реакции электрофильного замещения применялся изотопный метод [159]. Оказалось, что соединения, меченные дейтерием и тритием, замещаются с такой же скоростью, как и водородсодержащие аналоги, т. е. заметного изотопного кинетического эффекта для большинства реакций не наблюдается. Учитывая, что энергия разрыва связей углерод — дейтерий и углерод — третий выше, чем энергия связи С—Н, можно заключить, что последняя стадия реакций электрофильного замещения — отрыв протона — не должна быть лимитирующей. Поскольку образование л-комплексов — быстрый процесс, то в качестве лимитирующей стадии остается изомеризация я-комплекса в а-комплекс. [c.238]

Практически существенные изотопные эффекты наблюдаются лишь в случае замены атома водорода на дейтерий или тритий. В этом случае скорости реакций для реагентов, содержащих разные изотопы, могут отличаться в несколько раз. Для остальных элементов изотопные эффекты невелики и не превышают обычно нескольких процентов. Поэтому в дальнейшем рассматривается только изотопный эффект водорода. [c.132]

В настоящее время исследуется практическое осуществление термоядерного синтеза по так называемой дейтериево-тритиевой реакции, в ходе которой дейтерий и тритий превращаются в ядра гелия гНе с выделением в ходе слияния двух ядер огромной энергии (17,6 МэВ) и одного нейтрона. [c.17]

Практически существенные изотопные эффекты наблюдаются лишь в случае замены атома водорода на дейтерий или тритий. В этом случае скорости реакций для реагентов, содержаш их разные изотопы, могут [c.121]

Однако кинетический метод с использованием ароматических соединений, меченных дейтерием и тритием, позволил однозначно установить, что большинство реакций электрофильного замещения в ароматическом ядре протекает по двухстадийному механизму. Если бы реакции протекали по первому механизму в одну стадию или если бы вторая стадия второго механизма лимитировала весь процесс, то при замене в реагирующем ароматическом соединении водорода на дейтерий или тритий наблюдался бы изотопный эффект, т. е. произошло бы значительное уменьшение скорости реакции. (Известно, что вследствие различия масс водорода, дейтерия и трития разрыв связи С—Н происходит в 5—8 раз быстрее, чем связи С—О, и в 20—30 раз быстрее, чем связи С—Т). [c.315]

Реакция ядерного синтеза также может служить источником энергии. Так, при образовании ядра атома гелия из ядер дейтерия и трития [c.96]

В решении энергетической проблемы, которая для человечества в наше время является первостепенной, огромное значение имеет осуществление управляемой термоядерной реакции. Овладение, например, термоядерным синтезом атомов гелия из ядер дейтерия (О) и трития (Т) может служить неисчерпаемым источником энергии [c.74]

Водород имеет три изотопа протий Н , дейтерий iH (в обычном водороде 0,015%) и тритий iH Последний получается путем ядерных реакций. [c.159]

Проблема управляемого термоядерного синтеза в своей основе содержит идею использования колоссальной энергии реакций синтеза гелия или трития из дейтерия [c.253]

При замещении водорода тритием величина изотопных эффектов превышает соответствующие эффекты дейтерия [38]. Изотопные эффекты других элементов намного меньше, порядка 1,02—1,10. Например, к>-.с1к< с для реакции [c.296]

Приведите состав ядер протия, дейтерия, трития, а-частиц, образующихся при радиоактивном распаде ядер атомов многих элементов. Возможно ли образование протия, дейтерия, трития, а-частиц в химических реакциях Приведите справочные данные, которые подтвердят Ваш ответ. [c.70]

Природный водород — смесь двух изотопов протия и дейтерия 0, оба 01Ш стабильны, не радиоактивны 1 т воды содержит около 40 г дейтерия. Тритий получают из дейтерия в результате ядерных реакций. Тритий — радиоактивный изотоп водорода с ( -излучением н периодом полураспада 12,5 лет. [c.274]

Применение кислот, меченных дейтерием или тритием (обычно используют тяжелую воду, дейтерометанол или дейтероуксусную кислоту), приводит к замене лития на дейтерий (тритий). Это превосходный метод получения соединений, меченных изотопами водорода в определенном положении. Во многих случаях реакция протекает с высокими выходами, хотя метод имеет ряд очевидных ограничений. В частности, обычное представление о протонировании, как о чрезвычайно быстрой реакции, не всегда оказывается справедливым [39]. В некоторых случаях, однако, удается (также вопреки распространенным представлениям) достичь высоких выходов меченых соединений, проводя получение литийорганических соединений в присутствии доноров дейтерия или трития [40]. [c.25]

При получении нейтронов с помощью ускоренных протонов, дейтронов и а-частиц в качестве мишеней обычно применяют вещества, имеющие ядра с малым зарядом, такие как дейтерий, тритий, бериллий и некоторые другие. При получении нейтронов с помощью фотоядер-ных реакций в качестве мишеней используют тяжелые металлы (уран, висмут, свинец). [c.53]

Наиболее селективными неподвижными фазами являются фазы, действие которых основано на реакции комплексообразования разделяемых летучих соединений с нелетучим активным компонентом неподвижной фазы. Комнлексообразование является частным случаем химического взаимодействия (реакции), и поэтому использование комплексообразующих фаз несомненно является одним из примеров эффективного использования химических методов в газовой хромато1Прафии. Селективность фаз этого типа является в ряде случаев столь высокой, что она достаточна для разделения изомеров органических соединений, в том числе ядерных изомеров органических соединений, молекулы которых отличаются, например, содержанием атомов протия, дейтерия, трития [1]. [c.163]

В отличие от дейтерия тритий при контакте его молекул с органическими соединениями замещает водород еще и в силу того, что при -распаде одного из атомов в молекуле трития второй атом находится в возбужденном состоянии и вступает в реакцию изотопного обмена. Этот метод получил название метода Вильцбаха, С его помощью можно получить самые сложные меченные тритием природные соединения. Однако благодаря воздействию излучения трития происходит радиолиз органического вещества и конечный продукт получается загрязненным сложной смесью продуктов реакций трития с продуктами радиолиза исходной молекулы [c.489]

Правила ориентации при фотореакциях обмена Н/О (Н/Т) часто противоположны установленным для термических реакций. - -Л1-Заместители (СНз, СН3О) активируют орто- и мета-положения и значительно реже пара-положение, —М-заместители (ЫОг) направляют дейтерий (тритий) в пара-положение и в незначительной мере в мета-положение. У нафталина преимущественно обменивается атом водорода в положении 2, у антрацена — в положениях 9 и 10. [c.218]

Исследование реакций дейтеро-водородного обмена, катализированного переходными металлами VHI группы, дает полезную информацию о таких важных процессах, как разрыв и образование связей на поверхности катализатора. Кроме того, эти реакции являются удобным методом получения дейтерированных и трити-рованных соединений для химических и биологических исследований [1]. [c.100]

Переходя к изучению реакций протофильного изотопного обмена с диметилсульфоксидом (ДМСО) при катализе т.бутила-тами щелочных металлов, мы обнаружили существенные отличия в относительных кинетических кислотностях некоторых СН-кислот по сравнению с установленными при измерениях в аммиачных растворах. Аналогичное явление отмечено и дру-гими авторами применительно к кинетическим кислотностям, определевным в ЦГА и ДМСО. Для дейтеро-тритий-обмена в <Л -положении тиофена при катализе т.бутилатом лития (т. БиОЫ ) мы нашли к /к = 1,3 (25°). Ранее Крам [c.169]

Ускорение и разветвление цепи, по-видимому, имеют место в целом ряде реакций водорода, дейтерия, трития с различными смесями галогенов и интергалоидных соединений, таких, как монофторид хлора и др. Поскольку относительное распределение кинетической энергии между продуктами экзоэргических реакций зависит от отношения масс исходных и получающихся частиц, то наличие в смеси изотопов водорода и интергалоидных соединений может усилить влияние термической неравновесности. К сожалению, недостаток данных о колебательно-вращательно-поступательном распределении продуктов реакций, а также кинетических данных не позволяет пока провести количественное рассмотрение всех этих случаев. Тем не менее оценки показывают, что в ряде систем поступательная неравновесность частиц проявляется еще более эффективно, чем при взаимодействии Н2 с Р2. [c.107]

Установки разделения изотопов водорода. В топливном цикле разрабатываемого в СССР и за рубежом дейтерий-тритиевого реактора для осуществления управляемой термоядерной реакции необходимо выделение из газов плазмы и возврат в цикл не успевших прореагировать дейтерия и трития. Процесс выделения состоит из двух основных стадий выделения Не и других примесей и разделения изотопов водорода с получением смеси дейтерия и трития. Метод газового разделения с использованием многоступенчатой каскадной установки с мембранными модулями на основе палладия и его сплавов, по мнению авторов [100, 101], наиболее перспективен. [c.317]

Водород имеет три изотопа, из них два устойчивых и один радиоактивный. К устойчивым изотопам принадлежат легкий изотоп (с массой 1), содержащийся в природных соединениях водорода в количестве 99,9844%, и тяжелый изотоп (с массой 2), называемый тяжелым водородом, содержащийся всего в количестве 0,0156%. Для тяжелого водорода было введено также особое название — дейтерий и химический символ О. Легкий водород иногда называют протием. Третий изотоп (с массой 3) является Р-радиоактивным с периодом полураспада 12,346 года. В природных условиях он образуется под действием космических лучей и встречается в воде в ничтожных количествах (примерно 10 — 10" %). Он получается искусственно и используется в работах с мечеными атомами и в термоядерных реакциях. Ему присвоено название тритий и символ Т. [c.48]

Реакции обмена водородных атомов ароматического ядра на дейтерий или тритий, протекающие при контакте с изотопсодержащими кислотами, являются типичными реакциями электрофильного замещения [c.87]

Вследствие того что изотопы одного и того же элемента имеют одинаковую электронную структуру, которая в основном определяет химическое поведение атома, изотопный эффект зависит исключительно от массы изотопов, взятых для сравнения. Это различие в массе влияет на формы движения молекулы или атома (поступательное движение, вращение, колебания). Имеются два метода исследования изотопного эффекта. В одном из них проводится измерение изотопного состава исходных веществ и продуктов реакции, пока она еще не закончилась. Вследствие различия в скорости реакции веществ с легким и тяжелым изотопами (более легкий изотоп реагирует быстрее, что будет обосновано далее) обычно исходные вещества обогащаются тяжелым изотопом, а продукты реакции — легким. В другом методе проводится непосредственно измерение скорости реакции как с веществами, содержащими легкий изотоп, так и с веществами, содержащими тяжелый изотоп. Последний метод применяется, правда, только в случае, если изотопы сильно различаются по массе, и поэтому практически ограничен реакциями с участием изотопов водорода. Основной областью применения изотопного эффекта как раз и является исследование реакций веществ, содержащих атомы водорода. Отношение массы дейтерия к протию (одно из названий легкого водорода) равно 2, трития к протию — 3. Для более тяжелых изотопов это [c.197]

В заключение отметим, что природный водород имеет три изотопа — протий Н, дейтерий (О , тритий 1Т . Обычно физические и химические свойства изотопов вйех элементов, кроме водорода, практически одинаковы для атомов, ядра которых состоят из нескольких протонов и нейтронов, почти не сказывается разница в один, два нейтрона. Но у водорода снова особенность — ведь ядро атома состоит из одного-единственного протона, и если к нему добавляется нейтрон, масса ядра возрастает вдвое (10 ), а если два нейтрона — втрое (1Т ). Поэтому все изотопы водорода сильно отличаются по своим свой-С1вам, например температура кипения протия составляет (—252,8 ), дейтерия (—249,5°), трития (—248,3°). Более того, для изотопов водорода заметны различия и в химических свойствах, проявляющиеся главным образом в изменении скорости протекания химических реакций. Например, при электролизе воды разлагаются на водород и кислород в первую очередь молекулы обычной воды НгО, а молекулы тяжелой воды ОгО накапливаются в остатке. [c.284]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология