Скорость радиоактивного процесса

Одним из первых идею о возможности точного определения геологического времени посредством радиоизотопных исследований высказал П. Кюри в 1902 г. На заседании Французского физического общества он отметил, что постоянство скорости радиоактивного распада даёт эталон времени , не зависящий от процессов, свершающихся в окружающей среде. [c.558]

Пример применения кинетических уравнений реакций первого порядка к радиоактивным процессам был приведен в 194. В теории радиоактивных процессов величину, отвечающую константе скорости химической реакции к, обозначают обычно через к=к и называют радиоактивной постоянной процесса. Применяют также и обратную ей величину 0=1Д, называемую средней продолжительностью жизни. Обычно скорость радиоактивного процесса характеризуют величиной периода полураспада т, которая связана [c.547]

Внешние условия (температура, давление, электрическое поле, форма химического соединения и т. д.) практически не оказывают влияния на величину Тр, т.е. на скорость радиоактивного процесса. [c.384]

Радиоактивные элементы и их распад. Радиоактивностью называется самопроизвольное превращение неустойчивого изотопа одного химического элемента в изотоп другого элемента, сопровождающееся испусканием элементарных частиц или ядер. Радиоактивность, проявляемая природными изотопами элементов, называется естественной радиоактивностью. Процессы радиоактивных превращений протекают у разных изотопов с различной скоростью. Эта скорость характеризуется постоянной радиоактивного распада, показывающей, какая часть общего числа атомов радиоактивного изотопа распадается в 1 с. Чем больше радиоактивная постоянная, тем быстрее распадается изотоп. [c.91]

Энергии в обычных химических реакциях, являющихся результатом изменения внешнего электрического слоя атомов, имеют порядок десятков килокалорий на 1 моль. Энергии ядерных процессов в миллион раз больше. По этой причине легко понять, что изменение температуры (охлаждение приблизительно до 0° К или нагревание до 3000° К) не оказывает влияния на скорость радиоактивных процессов. Изменение кинетической энергии атомов или молекул под действием этих температур очень мало. Чтобы воздействовать на радиоактивность, необходимы значительно большие энергии, как это будет видно из изложенного ниже. [c.744]

Настоящая глава посвящена главным образом рассмотрению влияния различных факторов на скорость радиоактивного распада ядер. Попытаемся изложить основы теории, описывающей скорость радиоактивных процессов в зависимости от изменения энергии (АЕ), спина (А/) и четности (АП) при распаде. Полученные зависимости будут сопоставлены с экспериментальными данными. Помимо объяснения свойств самих процессов распада, коснемся также тех сведений о свойствах энергетических уровней ядер (расстояние между уровнями, спины, четность ), которые могут быть получены при изучении радиоактивного распада и крайне необходимы для систематического изучения ядерных свойств и построения различных моделей атомного ядра, обсуждаемых в гл. IX. Само собой разумеется, что разработка и проверка каждой из этих моделей в свою очередь стимулировала проведение большого числа работ по ядерной спектроскопии. [c.225]

Скорость радиоактивного распада. Радиоактивный распад является результатом внутриядерных процессов и не связан с взаимодействием между различными ядрами. Поэтому реакция радиоактивного распада описывается кинетическим уравнением первого порядка [c.578]

Решение. Процессы радиоактивного распада являются реакциями первого порядка (мономолекулярными). Следовательно, константа скорости этих процессов подсчитывается по уравнению (111), в которое вместо концентрации следует подставить количество вещества. Примем начальное количество препарата на 100% (а = 100). Тогда величина х в уравнении (111) составит, по условию задачи, 8,5%, а т — 20 дней. [c.236]

Решение. При разборе радиоактивных процессов в ур. (XIV, 1) вместо концентрации подставляют количества вещества. Принимая начальное количество за 100%, определяем по условию, что после 14 дней осталось неразложенным 93,15%, откуда константа скорости (XIV, 11) определяется из равенства [c.470]

Тепловой эффект радиоактивного процесса. Радиоактивный процесс всегда сопровождается тепловым эффектом. Так, 1 г свежеприготовленного радия ( 1Жа) выделяет в 1 ч 573,6 дж. Вычислим, сколько выделится теплоты, если I грамм-атом радия (226 г) распадется окончательно, т. е. когда из 226 г радия получится 206 г свинца и 20 г гелия. Если бы процесс протекал во второй, третий и т. д. час с такой же скоростью, как и в первый, то для полного распада грамм-атома радия потребовалось бы 2328,4 года. Отсюда — количество теплоты, которое выделится при полном распаде грамм-атома радия, равно [c.58]

Период полураспада, характеризующий интенсивность процесса, особенно удобен в радиохимии и радиофизике, так как скорость радиоактивного распада в точности подчиняется уравнению (5.7). [c.119]

Данные, приведенные на рис. 24.1, показывают, что скорость радиоактивного распада, характеризуемая периодом полураспада, может изменяться в широких пределах — от миллисекунд до миллиардов лет. Периодом полураспада называется интервал времени, за который исходное количество радиоактивного изотопа распадается наполовину. Поскольку скорость распада зависит лишь от первой степени количества А радиоактивного вещества, согласно изложенному в гл. 13, этот процесс относится к реакциям первого порядка и должен описываться кинетическим уравнением (13.4) [c.427]

Результаты измерений могут выражаться несколькими способами. В большинстве методик определяется общее число распадов (в единицу времени) в образце, которое умножается на коэффициент, характеризующий эффективность счетчика таким путем получают общую радиоактивность, выраженную в числе распадов в минуту. Деление последней величины на массу образца дает удельную радиоактивность] в некоторых случаях, например, при изучении процессов расщепления, мольная удельная активность может быть разделена на число меченых положений в молекуле. Результаты эксперимента по введению метки выражаются далее либо как включение (общая активность в продукте реакции как часть общей введенной активности), либо как разбавление (отношение удельной активности предшественника к удельной активности продукта реакции), либо как удельное включение (величина, обратная разбавлению). Когда по условиям эксперимента реальный выход продукта превращения низок, предпочтительнее определение удельной активности. Любому из способов выражения результатов свойственен — часто в скрытом виде — ряд трудностей, связанных с количествами эндогенных предшественников и промежуточных соединений ( метаболического пула ), а также с соотношением между скоростью изучаемого процесса и скоростями общих процессов метаболизма [96—98]. Включение меченого ацетата в типичный поликетид в микроорганизмах обычно составляет 1 —10% в растениях эта величина на один — два по- [c.470]

Пример применения кинетических уравнений реакций первого порядка к радиоактивным процессам был приведен в 194. В теории радиоактивных процессов величину, отвечающую константе скорости химической реакции к, обозначают обычно через [c.538]

Такие реакции, связанные с искусственным радиоактивным распадом, и используются в прямом радиоактивационном анализе. Каждый из радиоактивных процессов идет с определенной скоростью, характеризуемой периодом полураспада—временем, в течение которого половина образовавшегося радиоактивного элемента разложится. Период полураспада изменяется в очень широких пределах. Так, например, период полураспада радиоактивного фосфора всего 2,5 мин, период полураспада полония 138 дней, а период полураспада радия 1622 года. [c.517]

Решение. При расчете радиоактивных процессов следует в уравнении кинетики вместо концентраций подставлять количества вещества. Принимая начальное количество полония за 100 вес. ч., имеем по условию задачи, что по истечении 14,0 дней осталось неразложенным 93,15 вес. ч. Согласно уравнению (7а) константа скорости определится из равенства [c.319]

Кинетика радиоактивных процессов описывается уравнением скорости одномолекулярных реакций (стр. 316 и 318). Скорость этих процессов удобно характеризовать периодом, в течение которого претерпевает распад какая-нибудь определенная часть взятого количества вещества. Принято пользоваться для этого периодом полураспада т, т, е. величиной того промежутка времени, в течение которого разлагается половина взятого количества вещества. [c.405]

Радиоактивные процессы различаются не только по скорости, но и по характеру. В одних случаях выделяются л-лучи, в других р-лучи (выделение у-лучей может сопутствовать и тем и другим). В отношении результатов, к которым приводят эти две группы радиоактивных процессов (их принято называть соот- [c.405]

Явления радиоактивности целиком подтверждают основной закон материалистической диалектики о вечном движении и изменяемости материи химические элементы не являются абсолютно неизменяемыми. Мы видим, что элементы претерпевают глубокие превращения, в результате которых образуются другие элементы. Однако эти процессы отличаются от обычных химических реакций. При химических явлениях атомы элементов в корне не изменяются все процессы, связанные с химическими реакциями между веществами, протекают во внещних электронных оболочках, а ядра атомов остаются при этом неизменными. Радиоактивный же процесс состоит в распаде атомного ядра. Далее, скорость химических реакций зависит от температуры, присутствия катализаторов и т. д. Наконец, всякий химический процесс в большей или меньшей степени обратим. На течение же радиоактивного процесса не оказывают заметного влияния ни температура, ни давление и т. д. Этот процесс до сих пор считается необратимым. [c.204]

Непосредственное измерение потенциала электрода для микросистем, например Bi раствор RaE в 0,1 М НС при с аЕ-< 10 М, в подавляющем большинстве случаев невозможно. Потенциал на границе металл — раствор для таких систем будет определяться не концентрацией ионов радиоактивного элемента в растворе, а другими составляющими системы, относительно которых электрод не индифферентен (например, ионами растворителя, растворенным кислородом и др.) в большинстве случаев активные концентрации этих составляющих на много порядков превышают концентрацию ионов радиоактивного элемента. По этой же причине потенциалы осаждения радиоактивного элемента из крайне разбавленных растворов не могут быть найдены путем снятия обычной поляризационной кривой плотность тока — напряжение. Измеренные величины силы или плотности тока в таких системах обусловлены суммарной скоростью нескольких процессов, происходящих на электроде, и не могут дать представления о скорости разряда ионов радиоактивного элемента. [c.130]

Метод радиоактивных индикаторов позволяет найти скорость обратимого процесса в состоянии равновесия. Если к равновесной смеси мышьяковистой кислоты и иода добавить микроколичество мышьяковистой кислоты, меченной то равновесий не нару- [c.540]

Таким критерием может быть интенсивность газообмена, которая как бы интегрирует в себе скорость всех процессов обмена веществ, протекающих в организме. Интенсивность газообмена отражет энергетические затраты организма, а следовательно, и его пищевые потребности, тесным образом связана со скоростью роста, дифференциацией. Кроме того, известно, что даже не3(начительные изменения условий среды вызывают нарушения интенсивности газообмена. Это можно подтвердить фактами о влиянии на газообмен радиоактивных веществ (Рыжков, 1957), температуры (Винберг, 1956, Строганов, 1956), солености (Веселов, 1949 Никифоров, 1959) и т. д. [c.130]

Определение скорости электродного процесса. Вблизи равновесия скорости осаждения металла на катоде и растворения его на аноде близки, и в этих условиях определение скорости анодного растворения затруднено. Метод радиоактивных индикаторов позволяет определить истинную скорость электродного процесса. Для этой цели амальгаму металла, скорость перехода которого хотят изучить, содержащую радиоактивный изотоп металла, приводят в соприкосновение с неактивным раствором соли того же металла и проводят катодную поляризацию, пропуская через раствор электрический ток при потенциале ф. [c.570]

К — к И называют радиоактивной постоянной процесса. Применяют также и обратную ей величину в = 1/к, называемую средней продолжительностью жизни. Обычно скорость радиоактивного процесса характеризуют величиной периода полураспада т, которая гнстяпна с указанными величинами соотношением тА = т/О = = 0,69315. [c.539]

Прямые опыты с применением радиоактивных индикаторов показывают, что если привести металл (М) в контакт с раствором его соли, то ионы металла (М +) переходят из металлической фазы в раствор и из раствора в металл. Поскольку энергетическое состояние иоков в этих фазах неодинаково, то в первый момент после установления контакта ионы металла переходят из металла в раствор и в обратном направлении с различной скоростью. Если преобладает переход ионов из металлической фазы в раствор, то раствор приобретает положительный заряд, а металлический электрод заряжается отрицательно. По мере увеличения этих зарядов переход катионов в одноименно заряженный раствор затрудняется, так что скорость этого процесса уменьшается, скорость же перехода катионов из раствора на отрицательно заряженный электрод возрастает. В результате скорости обоих процессов выравниваются и между металлом и раствором устанавливается равновесие [c.277]

При изучении многостадийных процессов в сочетании с электрохимическими измерениями широко применяется метод радиоактивных индикаторов. В. В. Лосев и сотр. использовали этот метод для детального изучения реакций разряда — ионизации металлов на амальгамах, которые являются классическим примером многостадийных электродных процессов. На рис. 176 показаны поляризационные кривые, измеренные на амальгаме индия в растворе 1п( 104)3 с избытком N300 . Анодная поляризационная кривая была получена электрохимическим и радиохимическим методами. В последнем методе использовалась амальгама, содержащая радиоактивный изотоп индия, и скорость анодного растворения индия при постоянном потенциале определялась отбором проб раствора и измерением их радиоактивности. Радиохимический метод позволил получить истинную скорость анодного процесса не только при равновесном потенциале (т. е. непосредственно [c.337]

Следует подчеркнуть, что состояние химического равновесия не является состоянием покоя, в котором отсутствует химическое превращение. Просто в силу равенства скоростей прямой и обратной реакции прекращается видимое изменение концентраций компонентов смеси. Если воспользоваться мечень1ми атомами, то нетрудно зарегистрировать продолжающийся химический процесс. Можно, например, в рассмотренном случае реакции водорода с иодом довести реакцию до равновесия, а затем ввести очень маленькую (индикаторную) добавку 2, содержащую радиоактивный изотоп иода Если добавленное количество иода мало по сравнению с уже имевшимся в реакционной смеси, то равновесие не нарушится, т. е. химический анализ смеси не зарегистрирует никаких изменений состава смеси. В то же время анализ изотопного состава покажет, что постепенно содержание радиоактивного иода в I а начнет уменьшаться, а вН1 накапливаться радиоактивный Это происходит потому, что в смеси продолжается химическое превращение. Из Н1, которая в первый период после введения изотопа состоит практически только из стабильного изотопа иода 1, продолжается образование Н а и 1 Из продолжается образование молекул Н1, которые в этом случае получаются радиоактивными. Процесс можно будет наблюдать до тех пор, пока радиоактивный изотоп не распределится равномерно между 1а и Н1. Можно убедиться, что и при этом химическое превращение не прекращается, если ввести в ту же реакционную смесь индикаторную добавку либо другой изотоп иода, либо изотоп водорода Щ или [c.176]

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]

Ядерные реакции могут идти как с выделением, так и с поглощением энергии. Одним из наиболее известных примеров экзотермического ядерного превращения является реакция деления урана, сопровождающаяся выделением 180 МэВ. Для других ядерных процессов энергетические эффекты не столь значительны. Кроме того, ядерные реакции по сравнению с химическими П1)едставляют собой очень редкое явление. По-видимому, одна из причин этого заключается в малом размере ядер, что делает маловероятными эффективные ядерные соударения. Скорость радиоактивного распада пропорциональна наличному числу ядер [c.395]

Возможны два способа прямого определения скорости коррозионного процесса с помощью радиометрического метода. Первый из них предусматривает предварительное введение радиоактивной метки в исследуемый образец. Далее образец помещают в соответствующую среду (обычно в раствор электролита) и подвергают коррозионноэлектрохимическому испытанию, в процессе которого измеряют уровень радиоактивности среды. По скорости накопления радиоактивности в коррозионной среде судят о парциальной скорости растворения меченого компонента образца. Если продукты реакции нерастворимы или летучи, то радиометрический анализ проводят соответственно после их удаления с поверхности радиоактивного образца или поглощения из газовой фазы. [c.202]

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]

Арнет [39], применяя радиоактивный инициатор, получил данные, указывающие на протекание реакции обрыва по механизму соединения радикалов. Эти данные, включающие определение числа осколков катализатора на макромолекулу, были, однако, пересчитаны О Бриеном и Горником [87], которые показали, что полученные ими результаты указывают на преобладание реакции диспропорционирования. Последние данные согласуются с результатами, полученными Бевингтоном и другими [53]. Используя инициатор, меченный С , эти авторы показали, что одновременно протекают реакции обрыва обоих типов, и рассчитали относительные скорости этих процессов [c.105]

Скорость этого процесса велика, так как за короткое время, соответствующее времени контакта в этих опытах (4—6 сек.), произотпло почти полное нерераспределение водорода, при этом полученный дивинил имел удельную радиоактивность, близкую к удельной радиоактивности спирта и альдегида, следовательно, образование дивинила происходило из спирта, уже претерпевшего процесс перераспределения. [c.182]

Радиоактивные процессы сопровождаются выделением очень большого количества энергии. В этом отношении уже показательна скорость й-частиц, которая в некоторых процессах распада достигает 20 ООО километров в секунду. Если было бы возможно нагреть какой-либо газ так, чтобы энергия движения его молекул стала равной энергии этих сс-частиц, то пришлось бы поднять температуру до 66 миллиардов градусов. Подсчитано, что общее количество энергии, выделяющейся при распаде одного грамма радия, примерно равно той энергии, которая выделяется при сгорании 0,5 тонны угля. Впрочем, для практического использования выделяющейся энергии этот процесс все же неприменим, так как, во-первых, он происходит чрезвычайно медлейно и длится тысячи лет, а во-вторых, как известно, стоимость грамма радия во много раз больше стоимости тонны угля, не " говоря уже о том, что мировая добыча радия не достигает и одного килограмма в год. [c.406]

Радиоактивный распад отличен от обычных химических процессов. Он происходит непрерывно и самопроизЕольно. Ка него не влияют ни высокие температуры, ни сильные давления, ни катализаторы. Скорость радиоактивного распада у каждого радиоактивного элемента всегда одинакова. Время, в течение которого распадается половина первоначального количества радиоактивного элемента, называют периодом полураспада. Так, например, период полураспада радия равен 1580 годам, радона — 3,85 суток, радия А — 3,05 мин. Изучение радиоактивности элементов привело к выводу, что радий является промежуточным продуктом распада урана, период полураспада которого 4,5 млрд. лет. [c.52]

Суммарная скорость любого процесса определяется его самой медленной стадией. В то же время регистрация конечного состояния системы (например, появление конечного продукта химической реакции или а-частицы после реактивного распада) определяется последним квантовым скачком (туннеллированием). В случае химических реакций это значит, что появление конечного (до диссипации энергии) химического продута совпадает с таким квантовым скачком, приводящим к мгновенному изменению конструкции электронной и ядерной системы. После этого энергия конечного химического состояния раньше или позже диссипирует. В случае радиоактивного распада это означает, что туннельный переход от частицы внутри ядра к соответствующему осциллятору совпадает с образованием свободной частицы. [c.126]

Процессы галлирования протекают в чайном растении со значительно меньшей скоростью, чем процессы гидроксилирования (Запрометов, Курсанов, 1958). Поэтому, по данным табл. 22, можно сделать вывод, что соотношения удельных радиоактивностей простых и галлированных катехинов в наших опытах определялись прежде всего не природой предшественников, а различиями в скоростях образования этих двух групп катехинов. Увеличение экспозиции до 24 час привело лишь к некоторому возрастанию радиоактивности катехинов, но не внесло каких-либо принципиальных изменений в картину использования изучавшихся предшественников. [c.130]

Как видно из рис. 1, характер стационарных анодной и катодной поляризационных кривых совершенно различен катодная кривая имеет очень высокий и непостоянный наклон (0,40—0,50 в) , тогда как на анодной кривой имеется чet-кий тафелевский участок с низким наклоном Ьа = 0,0265 в, отвечающий кажущемуся коэффициенту переноса р = 2,20 [45] (низкий наклон анодной тафелевской кривой 6 = 0,024 в наблюдается также в случае концентрированной амальгамы индия (20 ат.%) в кислых слуьфатных растворах [44]). Такой же наклон в области равновесного потенциала и при катодной поляризации имеет кривая истинной, или парциальной, скорости анодного процесса (ф—1дг а), снятая по скорости перехода радиоактивных частиц индия из амальгамы в раствор на эту кривую укладываются также значения радиохи- [c.30]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология