Радиоактивные процессы выделение энергии

Изотопы находят широкое применение в научных исследованиях, где они используются как меченые атомы для выяснения механизма химических и, в частности, биохимических, процессов. Для этих целей необходимы значительные количества изотопов. Стабильные изотопы получают выделением из природных элементов, а радиоактивные в большинстве случаев с помощью ядерных реакций, которые осуществляются искусственно в результате действия на подходящие элементы нейтронного излучения ядерных реакторов или мощных потоков частиц с высокими энергиями, например дейтронов (ядер дейтерия й), создаваемых ускорителями. Один и тот же изотоп можно получить различными путями. Так, например, для получения радиоактивных изотопов водорода, углерода, фосфора и серы, наиболее широко используемых в практике биологических исследований, осуществляются следующие ядерные реакции [c.26]

Конец XIX и начало XX века ознаменовались открытием радиоактивности, сложности строения атома, новых видов частиц, содержащихся в атомах, открытием возможности выделения огромных количеств энергии при радиоактивных процессах, открытием давления света, установлением квантовой природы света и другими открытиями, заставившими физиков и химиков отказаться от многих привычных представлений. В такой обстановке начались различного рода искания и колебания в вопросах философии, связанных с физикой и химией, что способствовало распространению идеалистических течений и в первую очередь эмпириокритицизма Эти течения были идейно разгромлены В. И. Лениным в его гениальном труде Материализм и эмпириокритицизм . Ленин с предельной четкостью рассмотрел те выводы новой физики, которые пытался использовать эмпириокритицизм, и на основании глубокого анализа дал свое классическое определение понятия материи ...материя есть то, что, действуя на наши органы чувств, производит ощущение материя есть. .. объективная реальность, данная нам в ощущении... . Материя есть объективная реальность, существующая независимо от человеческого сознания и отображаемая им 2. [c.21]

Таким образом, процесс радиоактивного распада радия сопровождается выделением энергии в виде потока а-частиц (88,8%), потока -частиц (4,5%) и уизлучения (6,7%). Общее выделение энергии при радиоактивном излучении 1 г радия в 1 ч составляет около 580 Дж. Из общего излучения радия можно отобрать и исследовать а-частицы или -частицы — электроны или улучи, представляющие собой еще более жесткое излучение, чем рентгеновское, и обладаю- [c.30]

Все актиноиды радиоактивные. Особый род процессов деления ядер различных изотопов урана, плутония, тория и других сопровождается колоссальным выделением энергии, поэтому играет исключительную роль в атомной энергетике. [c.407]

Таким образом, процесс радиоактивного распада радия сопровождается выделением энергии в виде потока а-частиц (88,8%), потока -частиц (4,5%) и у-излучения (6,7%). Общее выделение энергии при радиоактивном излучении 1 г радия в 1 ч составляет около 140 кал. [c.30]

Термин эманация применяется для обозначения радиоактивных инертных газов и процесса их выделения из веществ, в которых они образуются. Веществом с высокой эманирующей способностью называется такое вещество, которое выделяет большое количество радиоактивного инертного газа, прежде чем последний успевает распасться. Хан [Н21] первый указал на связь между удельной поверхностью и эманирующей способностью твердых веществ. Хан определил эманирующую способность как долю атомов образующегося в твердом веществе радиоактивного инертного газа, которые выделяются из этого твердого вещества от общего количества образующихся атомов радиоактивного газа. Эманирующая способность данного твердого вещества зависит от его состава, кристаллической структуры, удельной поверхности и температуры, а также от периода полураспада и энергии отдачи радиоактивного инертного газа. [c.231]

Радиоактивные процессы сопровождаются выделением очень большого количества энергии. В этом отношении уже показательна скорость а-частиц, которая в некоторых процессах распада достигает 20 ООО километров в секунду. [c.446]

Спонтанное деление. Последний из известных сейчас видов радиоактивного распада был открыт в 1939 г. Г. Н. Флёровым и К. А. Петржаком. Это — спонтанное (самопроизвольное) деление атомных ядер. При таком делении, характерном для ядер самых тяжёлых элементов периодической системы, образуются два осколка — ядра элементов, расположенных в середине периодической системы, и испускаются два-три нейтрона. Деление тяжёлых ядер сопровождается значительным выделением энергии так, энергия деления урана близка к 200 Мэе. Но для всех природных тяжёлых элементов процесс спонтанного деления является очень редким например, ядра №3 испытывают (х-распад с вероятностью, в 1,8 млн. раз превышающей вероятность спонтанного деления. [c.37]

Эти +- И р--превращения протекают самопроизвольно, так как радиоактивный процесс сопровождается выделением энергии и, следовательно, уменьшением массы. [c.158]

ТОПОВ сопровождается выделением энергии в форме радиоактивного излучения. Процесс радиоактивного излучения характеризуется периодом полураспада—временем, в течение которого распадается половина всей имеющейся массы радиоактивного изотопа. Для каждого радиоактивного изотопа характерен свой период полураспада (табл. 49). Периоды полураспада разных изотопов варьируют от долей секунды до нескольких миллионов лет. В радиоавтографии используются преимущественно изотопы с периодом полураспада не менее нескольких дней. [c.279]

Причина этого явления нам теперь ясна, хоть далеко не вошла до сих пор в сознание геологов. Она вызывается в основной своей части радиоактивным распадом атомов, процессом космического характера ( 20, 21), Т е. независима от каких бы то ни было условий внешней среды, могущих проявляться на нашей планете. Мы увидим в дальнейшем ( 711 гл. IX), что радиоактивная тепловая энергия играет сейчас основную роль в геологических явлениях и совершенно достаточна для объяснения самых мощных геологических процессов, какие мы имеем на нашей планете. Только недавно, в 1939 г., впервые начали понимать, что магматические очаги и вулканические процессы, которые до тех пор не имели никакого, отвечающего известным нам физико-химическим явлениям объяснения, входят в область явлений радиогеологии. Выявились радиоактивные процессы нового рода, связанные с выделением нейтронов, о которых мы раньше не имели ни малейшего понятия и которые, по-видимому, окажутся достаточно мощными для объяснения магматических очагов и явлений вулканизма. Можно считать сейчас установленным, что каждый вулкан связан с подземным магматическим очагом, состоящим из расплавленной магмы и газов под давлением, занимающим гораздо большую площадь, чем сам вулкан, который является его относительно слабым поверхностным выражением. [c.77]

Необратимый переход энергии вещества Земли в тепло связывают с тремя важнейшими процессами радиоактивностью, диссипацией механической энергии вязкостных деформаций и переходом вещества мантии в вещество коры (распад), сопровождающимся выделением части энергии первичного вещества при протекании различных физико-химических процессов. [c.7]

Для выделения радиоизотопов в чистом виде из облученной мишени приходится применять различные методы разделения, в том числе осаждение, хроматографию, экстракцию органическими растворителями, дистилляцию и т. д. Специфическим радиохимическим методом является использование энергии отдачи радиоактивных ядер при их образовании для получения обогащенных препаратов радиоизотопов (метод Сцилларда-Чалмерса и аналогичные процессы) [6]. [c.12]

При некоторых типах ядерных реакций (например, при облучении ядер элементов частицами высоких энергий и процессах деления тяжелых ядер) могут образоваться очень сложные смеси радиоактивны изотопов ряда элементов. Далее требуется их разделение и выделение в чистом виде как для изучения происходящих при этом процессов, так и для изучения свойств самих радиоактивных изотопов или использования их в качестве радиоактивных индикаторов. Приемы аналитической химии, используемые с учетом специфических условий (обычно приходится иметь дело с микроколичествами образующихся радиоактивных элементов), позволяют в ряде случаев проводить такие разделения с применением изотопных носителей или без них. Однако некоторые группы очень близких по свойствам элементов (редкоземельных, трансурановых и др.) обычными химическими методами разделяются весьма трудно. За последнее время эти задачи были успешно решены с помощью ионообменной хроматографии. Кроме того, оказалось, что часто ионообменными методами можно быстрее, проще и чище выделять и другие элементы, для которых обычно используются химические методы выделения. Поэтому в настоящее время разрабатываются хроматографические методы выделения многих элементов периодической системы. Преимущество этих методов состоит также в том, что в них отсутствуют явления соосаждений, захватов и т. д., причем чистые препараты можно получать в одном цикле. [c.384]

Опыты, которые привели к раскрытию тайны радия, показали, что сущность радиоактивности сводится к тому, что атом радия разрушается и вместо него возникают два новых атома. Этот процесс связан с выделением большого количества энергии. [c.288]

На основании имеющегося экспериментального материала можно заключить, что в механизме процесса эманирования, как указано выше, принимают участие процессы радиоактивной отдачи и диффузии. Характер этих процессов различен. Радиоактивная отдача определяет выделение эманации из небольших глубин. Этот процесс не зависит от температуры и характеризуется только энергией атомов отдачи. В табл. 52 приведены данные для пробегов атомов отдачи, образующихся в результате а-раснада, рассчитанные по формуле [c.178]

Количественно процесс Э. характеризуется эманирующей способностью (Е) отношением количества эманации, выделяющейся из вещества, к общему количеству эманации, образующейся в данном веществе аа определенный промежуток времени, т. е. отношением скорости выделения эманации и скорости ее образования в исследуемом образце. Эманирующая способность данного твердого вещества зависит от его состава, кристаллич. структуры, уд. поверхности, темп-ры, периода полураспада радиоактивного газа и др. Она слагается из составляющей, обусловленной энергией отдачи, к-рую приобретает атом в результате [c.500]

В разделе 1.3.1 указывалось, что около 5% энергии процесса деления выделяется с р- и уизлучением при радиоактивном распаде продуктов деления. Это количество энергии — около 10 ккал/г продуктов деления — приблизительно эквивалентна 1 Мвг-ч1г. Большая часть этой энергии выделяется очень быстро,, но продолжающееся спустя несколько дней и даже месяцев выделение остальной части энергии вызывает серьезные трудности прИ разработке химических процессов обработки облученного топлива. [c.51]

Другое затруднение возникло при объяснении механизма радиоактивного распада. Считая атомы неделимыми при химических процессах, Менделеев никак не мог согласиться с выделением или испусканием из них каких-либо заряженных частиц (электронов, альфа-частиц). По его мнению, это было принципиально невозможно. Для него было неясно, откуда берется энергия, чтобы вырвать из нейтральных атомов заряженные частицы. [c.85]

Конец XIX и начало XX века ознаменовались коренными изменениями в самых основах физического мировоззрения. Открытие радиоактивности, сложности строения атома, новых видов частиц, содержащихся в атомах, открытие возможности выделения огромных количеств энергии при радиоактивных процессах, открытие П. Н. Лебедевым давления света, установление квантовой природы света и другие открытия заставляли физиков отказываться от многих привычных представлений. В такой обстановке начались различного рода искания и колебания в вопросах философии, связанных с физикой, что вызвало появление таких идеалистических течений, как эмпириокритицизм. Идейный разгром этих течений был осуществлен В. И. Лениным в его гениальном труде Материализм и эмпириокритицизм . В. И, Ленин с предельной четкостью рассмотрел те выводы новой физики, которые пытался использова гь эмпириокритицизм, и дал свое классическое определение понятия материи, как объективной реальности, существующей независимо от человеческого сознания и отображаемой им. [c.21]

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]

Каждый раз, когда в ионном кристалле происходит локальное выделение энергии, следует иметь в виду возможность образования вакансий и ионов в междуузлиях у дислокаций. г1апример, образование электронов и других частиц при радиоактивном распаде внутри кристалла осложняет процесс и потому затрудняет интерпретацию результатов исс.иедований, проводимых по методу Хана с использованием эманации, и даже исследований самодиффузии, хотя соответствующие эффекты, вероятно, пренебрежимо малы, кроме случая низких температур. Помимо того, что дислокации вызывают появление дефектов решетки, они, играя роль неглубоких ловушек для электронов и положительных дырок, имеют также важное значение при изучении электронных процессов в ионных кристаллах. Это показано в последней работе Митчелла по изучению фотографических процессов, рассмотренных в гл. 13. [c.64]

В качестве примера рассмотрим ряд тория. Элемент торий сравнительно очень стоек (его период полураспада равен 13 миллиардам лет). Химически он хорошо изучен и атомный вес его равен 232,1. Распад его идет через мезоторий, радиоторий и т. д. до ториевого свинца. Разные стадии его сопровождаются выбрасыванием а- или р-частиц, как видно из табл. 3. Для радиотория, получаемого отнятием от тория одной а- и двух р-частиц, находим атомный вес 232,1 —4,0 = 228,1. Он тоже был изолирован химическими методами. Наконец для конечного стойкого продукта — ториевого свинца ThD имеем суммарный процесс Th = ThD + 6а 4р, откуда атомный вес тория D равен 232,1 — 6-4,0 = 208,1. Другой ряд радиоактивных превращений начинается со сравнительно стойкого урана (период полураспада около 5 миллиардов лет), атомный вес которого был определен химическими путями и равен 238,2. Распад идет через радий, его эманацию (радон) и заканчивается урановым свинцом. При превращении в радий уран теряет три а-частицы и две (или несколько больше) р-частиц. Атомный вес радия должен быть равным 238,2 — 3 4,0 = = 226,2 (химическими методами получено 226,0 небольшое расхождение почти исчезает, если учесть еще поправку на потерю массы, связанную с выделением энергии). Суммарный процесс превращения урана в урановый свинец U=RaQ4--f 8я - - бр приводит к атомному весу последнего 238,2 — 8 4,0 = 206,2. [c.37]

Сопоставляя величины периодов полураспада радия и урана, можно сказать, что радий распадается более интенсивно, чем уран. Радиоактивные процессы всегда сопровождаются выделением большого количества энергии. Начальная скорость движения а-частиц в момент вылета примерно равна 2-10 м1сек, скорость р—-частиц 2,48-10 м1сек. Следовательно, эти частицы несут огромное количество кинетической энергии. При внедрении в вещество а- и частиц кинетическая энергия их преобразуется в тепловую. Подсчет показывает, что при радиоактивном распаде 1 г На выделяется примерно столько же энергии, сколько при сжигании 500 кг угля. [c.13]

Фотохимические реакции, сопро1вождающиеся выделением электронов из нейтральных молекул, в некотором отношении напоминают радиоактивные процессы. Как известно, радий и радиоактивные вещества, находясь в состоянии медленного распада, выделяют большие количества энергии, до сих пор не используемой (если не считать применения ее в медицине и в исследовательских работах). Открытая за последнее время искусственная радиоактивность изотопов большинства элементов (возникающая в результате их бомбардировки элементарными частицами) также используется пока преимущественно для исследовательских целей. Однако в ближайшем будущем, в связи с усовершенствованием аппаратуры и удешевлением производства изотопов, их практическое применение будет расширяться. [c.118]

Флуоресценция — это явление поглощения излучения материалом, с последующим выделением поглощенной энергии в виде излучения с большей длиной волны (т. е. в виде квантов с более низкой энергией). Выделение энергии может быть мгновенным или происходить в течение значительного промежутка времени, что зависит от возможности возвращения атомов из возбужденного состояния в нормальное. Замедленное выделение энергии называется фосфоресценцией. Последний термин часто употребляется для опреде ления световой эмиссии, связанной с химическими процессами (хемолюминесценцйя) и с радиоактивностью. [c.433]

В 1940 г. в СССР К. А. Петржак и Г. Н. Флеров показали, что процесс деления ядер, который осуществлен под действием нейтронов, в случае урана протекает самопроизвольно, без всякого воздействия нейтронов, только вероятность этого процесса значительно меньше, чем вероятность обычного радиоактивного распада урана путем сс-излучения. Был открыт, таким образом, новый тип радиоактивного распада — спонтанное деление, который наблюдается в области тяжелых ядер. Огромные электростатические силы отталкивания между большим числом протонов в тяжелых ядрах пр)1водят к самопроизвольному делению ядра на два приблизительно равных осколка с выделением огромной энергии, заключенной в ядре. [c.71]

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]

Из промышленных процессов наиболее подробно освещено в литературе выделение Для этой цели используются кристаллизация аммониевых квасцов, осаждение фосфорновольфрамата, соо-саждение цезия с ферроцианидами N1 или Ре, осаждение тетрафе-нилборной кислотой [3—9]. Получение других радиоактивных элементов—продуктов деления—описано более схематично. Из опубликованных работ зарубежных авторов наибольший интерес представляют доклады Раппа на Первой и Лэмба и др. на Второй международных конференциях но мирному использованию атомной энергии в Женеве [3,8]. Описанные в указанных докладах технологические процессы разделения продуктов деления, применяемые в США, основаны главным образом на операциях осаждения и ионного обмена. Недостаток этих процессов состоит в том, что применение большого числа операций осаждения и кристаллизации делает технологический процесс громоздким и малопроизводительным, а применение ионного обмена на органических смолах ограничено нестойкостью последних к действию излучения. [c.18]

За последние годы при помощи экстракции выделяют многие килокюри тех радиоизотопов, которые прил1епяются в качестве источников радиации для проведения радиационно-химических процессов, для промышленной радиографии, телетерании и даже используются как источники тепловой энергии. С большим успехом экстракция применяется в активационном анализе следовых количеств элементов [1]. Применяемая аппаратура позволяет работать с дистанционным управлением. Метод, несомненно, проще и экспресснее, чем другие распространенные методы, а для выделения короткоживущих радиоизотопов простота операций и возможность быстрого их выполнения — это весьма важные факторы. Кроме того, экстракция позволяет выделять радиоактивные изотопы из смесей с очень большим разбавлением. [c.11]

Для целей обогащения радиоактивного кремния был использован чистейший препарат тетраэтилкремния. К облученному медленными нейтронами (С2Нб)451 добавляли ацетоновый раствор перманганата натрия (20 мг NaMn04 на 250 г тетраэтилкремния) и образовавшийся осадок МпОг, адсорбировавший радиоизотоп Si , отделяли фильтрованием через бумажный фильтр. Полученный таким образом обогащенный препарат по своим радиоактивным характеристикам — периоду полураспада и определенной методом поглощения максимальной энергии р-спектра — полностью соответствовал табличным данным для Si и не содержал никаких радиоактивных загрязнений. Содержание кремния в обогащенном препарате, определенное колориметрически с помощью желтого молибденового комплекса, оказалось равно около 65 у иа 250 г препарата. Было показано, что выделение весомых количеств кремния в процессе обогащения обусловливается химическим действием перманганата на исходное соединение. [c.75]

Сейчас мы переходим к изложению наиболее важного метода прямой расшифровки кода. В нем используется изучение синтеза белка в так называемых бесклеточных полных системах (Замеч-яик, Хогланд, Липман). Давно известно, что можно наблюдать эффект включения радиоактивных аминокислот в белки, если вести реакцию на препарате рибосом, выделенных из вскрытых клеток. Подобный процесс требует присутствия а) самих рибосом, являющихся универсальной мастерской для синтеза белка б) ряда пока неидентифицированных ферментов в) всех 20 аминокислот одновременно г) РНК — переносчика или растворимой РНК, прикрепляющейся к молекулам аминокислот и осуществляющей их активацию д) источника энергии в форме аденозинтрифосфор-ной кислоты (АТФ), гуанозинтрифосфорной кислоты (ГТФ) и ферментативной системы, призванной непрерывно возобновлять запас этих соединений е) наконец, для синтеза белка в открытой [c.423]

Долгое время полагали, что солнечная энергия затрачивается в процессе фотосинтеза на распад СОг с выделением кислорода в атмосферу и соединением углерода с водой. Начальным продуктом фотосинтеза считался формальдегид, хотя он в растениях никогда не был обнаружен. Объясняли это быстрым превращением его в глюкозу 6СНОН->СеН1гОв. Однако в опытах, где применяли радиоактивный углерод, формальдегида в листьях не было обнаружено даже через 30 секунд после начала фотосинтеза. Стало очевидным, что они не образуется. Выяснилось, что не происходит и разложения углекислого газа. [c.43]