Гелий, изотопический анализ

Определённые из экспериментальных данных по теплоёмкости температуры Дебая для кристаллов изотопов гелия, водорода и неона существенно отклоняются от ожидаемой корневой зависимости от массы изотопа. Причиной этого, по-видимому, является значительный ангармонизм межатомного потенциала, приводящий к разному сдвигу частот нормальных колебаний у изотопов одного элемента. Так для водорода было найдено, что отношение в(Н2)/0о(О2) = 1,070 вместо ожидаемого в квазигармоническом приближении л/2 1,414. Для неона 0в( Ме)/0о( Не) = 1,023, а корень из отношения масс изотопов равен 1,049. В изотопическом эффекте в решёточной теплоёмкости лития и молибдена при низких температурах не было обнаружено аномалий. Однако анализ экспериментальных данных [126] по изобарической теплоёмкости изотопов лития при температурах от 80 К до 300 К, проведённый в работе [15], показывает, что изотопический эффект в высокотемпературной решёточной теплоёмкости не укладывается в рамки простого квазигармонического приближения ангармонизм, видимо, играет здесь важную роль. [c.75]

Вакуумная установка, в которой проводятся изотопический обмен и спектральный изотопический анализ водорода и дейтерия, состоит из следующих основных частей четырех обменников, манометров, разрядной трубки, баллонов с дейтерием и гелием, высоковакуумного насоса ЦВЛ-100 и механического форвакуумного насоса. Обменник— кварцевая пробирка (диаметр 15 мм и длина 150 мм) емкостью примерно 50 м . Нагревают образец электропечью. [c.23]

Используемый для изотопического уравновешивания дейтерий (с содержанием водорода не более 2—3%) и спектрально чистый гелий, в атмосфере которого производится разряд или проведении изотопического анализа, заключены в бал.чонах 7 и 8. [c.367]

Для большинства элементов изотопическое расщепление резонансных линий очень мало и перекрывается допплеровским уширением. Исключением являются водород, гелий, литий, бор, ртуть, уран. В настоящее время разработаны атомно-абсорбционные методы изотопного анализа ртути, лития, урана и гелия и проведены предварительные исследования для водорода. [c.339]

Изотопный спектральный анализ, использующий компоненты изотопической структуры атомных спектральных линий, предъявляет высокие требования к спектральной аппаратуре, так как расстояния между изотопическими линиями в атомных спектрах только в случае изотопов водорода Н и В достигают около 2 А, тогда как в остальных случаях они составляют десятые, сотые и еще меньшие доли ангстрема. В случае изотопного молекулярного спектрального анализа изотопическое смещение значительно больше и может достигать десятков ангстрем. Из вышесказанного следует, что для изотопного спектрального анализа по атомным спектрам необходима спектральная аппаратура значительно большей дисперсии и разрешающей силы, нежели для элементного анализа. Тем не менее для случая легких элементов (изотопы водорода, гелия, лития), а также для тяжелых элементов (например, изотопы урана) изотопный спектральный анализ может проводиться с помощью призменных и дифракционных приборов, применяемых в элементном спектральном анализе. В случае молекулярного изотопного анализа спектральные приборы в целом ряде случаев могут обладать сравнительно умеренной дисперсией и разрешающей силой. [c.146]

Анализ бора. Бор имеет два стабильных изотопа и относительное содержание которых в различных природных источниках меняется от 1 4,27 до 1 4,42. Недавно была разработана методика спектрального определепия изотопного состава бора [12.34]. Единственной удобной для анализа линией оказалась искровая линия В II == 3451 А. Изотопическое смещение на этой линии составляет 0,8 сж , и она относительно хорошо]возбуждается в охлаждаемом жидким воздухом полом катоде, если в качестве носителя разряда применить тщательно очищенный гелий. [c.271]

При анализе ио полосам ВО наиболее удобны ультрафиолетовые полосы Х = 2437 Л и Я, = 2265 А, имеюш,ие изотопическое смеш,ение около 15 А. Изотопическая структура одной из этих полос видна на рис. 204. Спектр возбуждался в разрядной трубке с горячим полым катодом, заполненной гелием ири давлении 6 мм рт. ст., при разрядном токе 450 ма. Для регистрации спектра применялся кварцевый спектрограф со средней дисперсией. Образец градуировочного графика дан на рис. 205. Коэффициент вариации для отношения концентраций в интервале их изменения,, приведенном на графике, составляет около 5%. [c.280]

Квантовые кристаллы. При исследовании изотопических эффектов в теплопроводности твёрдых тел на первом этапе наибольшее внимание было уделено гелию, поскольку его изотопы имеют большую разность в массах и могут быть относительно легко получены в химически очень чистом виде. Кроме того, изменяя давление, можно в широких пределах менять молярный объём гелия и, соответственно, изменять квантовые вклады в равновесные свойства. В экспериментальных работах [151-157] было продемонстрировано, что изотопические примеси сильно подавляют теплопроводность твёрдого гелия. Особенно впечатляющие данные получили Д. Лоусон и Г. Фейер-банк [156], которые сумели получить очень чистые (изотонически и химически) и совершенные монокристаллы Не. Добавление очень небольшого количества Не — десять миллионных частей — привело к значительному, примерно двукратному, уменьшению теплопроводности в максимуме. Анализ уже первых экспериментов на гелии показал, что скорость рассеяния фононов на флуктуациях массы, расчитанная по формуле (12.1.17), является недостаточно сильной, чтобы описать наблюдаемое подавление теплопроводности изотопическими примесями. Дж. Каллауэй [158] предложил, что добавочное сопротивление обусловлено рассеянием фононов на поле деформаций решётки около изотопической примеси. В рамках простой модели П. Клеменс и А. Ма-радудин [159] нашли, что масштаб этого эффекта может быть действительно достаточно большим. Более детальные расчёты [160-163] подтвердили это и показали, что в определённых условиях рассеяние на поле деформаций в гелии может быть в несколько раз сильнее, чем рассеяние на флуктуациях массы. [c.81]

Недавно O.A. Королюк с коллегами [166] впервые провели экспериментальные исследования изотопического эффекта в теплопроводности кристаллов водорода. Были проведены измерения влияния примесей ортодейтерия на теплопроводность твёрдого параводорода в области температур от 1,8 до 9 К. Молекулы таких спин-ядерных модификаций водорода находятся в основном ротационном состоянии с моментом J = О, что обеспечивает взаимодействие между молекулами в растворе посредством сил центрального типа и это существенно упрощает ситуацию. Анализ температурных зависимостей теплопроводности для концентраций нримесей от 0,01% до 1% показал, что добавочное рассеяние фононов полем возмущений вокруг изотопической примеси оказывается весьма значительным — оно увеличивает полное изотопическое рассеяние по сравнению с чисто масс-флуктуационным приблизительно в 1,64 раза. Такое усиление сравнимо с усилением в твёрдых растворах гелия, хотя меньше примерно раза в два, но больше, чем соответствующий эффект в твёрдом неоне. [c.82]

Львов Б. В., Мосичев В. И., Изотопный спектральный анализ гелия (Не —Не ) с помощью изотопического фильтра. Сб. рефер. НИР по изотопам за 1964 г., с. 30—32. [c.355]

Анализ гелия. Гелий имеет два изотопа Не и Не . Содержание Не в природном гелии составляет около 10" %. Не легко получается в ряде ядерных реакций, в частности, как результат Р-распада трития. Изотоническое смеш,е-ние для некоторых линий гелия достаточно велико и доходит до 0,5 А, например на красной линии 6678 А, которую удобно применять в качестве аналитической. Эта линия испытывает малое самопоглощение и легко возбуждается в полом катоде или высокочастотном разряде. На рис. 190 дана регистрограмма этой линии. Уширение линии чисто доплеровское, как следует из отношения полуширин двух компонентов изотопической структуры, достаточно точно совиадаю- [c.268]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология