Химия ядер отдачи

Химия горячих атомных процессов. В реакции (п, [) ядро мишени испытывает отдачу со значительной кинетической энергией, так как 5 в процессе испускания у-лучей импульс сохраняется. Кинетическая энергия ядра отдачи обычно гораздо больше, чем энергия связи, так что ядро, испытываюш ее отдачу, покидает молекулу и разрывает связи в других молекулах по мере того, как оно расходует свою избыточную энергию. Частица, испытываюш ая отдачу в результате внутренней конверсии и процесса Оже, может быть многократно ионизирована. Такой атом, обладающий гораздо большей энергией, чем тепловые энергии, называется горячим атомом . Так как химическое состояние ядер меняется нри поглощении нейтронов, то с помощью химических методов они могут быть отделены от материала мишени. Нанример, когда иодис- тый этил облучается медленными нейтронами, то реакция (п, [) с в иодистом этиле дает Энергия отдачи атома достаточна для разрыва связи С—I. Атом или ион обладает высокой энергией по сравнению с энергиями химических связей и поэтому он отделяется от молекулы иодистого этила. Такой горячий атом испытывает превращения разных типов. Он может терять кинетическую энергию нри нескольких столкновениях, не вступая в реакцию с другой молекулой иодистого этила. Если горячий атом образует молекулы или НР , то его можно отделить от иодистого этила путем экстрагирования раствором едкого натра. Этот метод получения почти совершенно чистых радиоактивных изотопов известен под названием реакции Сциларда — Чалмерса. Горячий атом или ион реагируя с молекулой иодистого этила, замещает водород или заставляет молекулу разрываться на осколки. Если молеку--лярный иод добавляется до облучения, то вероятность возвращения Р н органическое соединение очень сильно уменьшается в связи с этим молекулярный иод называется акцептором радикалов . [c.742]

В 1958 г. Р. Мёссбауэр открыл явление резонансного ядерного поглощения и испускания у-квантов в твердых телах без отдачи. На его основе был создан метод у-резонансной спектроскопии, позволяющий измерять с большой точностью весьма слабые явления в физике, химии и биологии. Достаточно напомнить, что с помощью мёссбауэровских спектров получают сведения об участии 5-, р- и с/-электронов в химических связях соединений, а это позволяет определять валентность элементов, не разрушая вещества. В определенных случаях успех применения этого тончайшего метода зависит от степени чистоты и структурного совершенства кристалла. Например, на ядре тантала-181 удалось наблюдать резонанс исключительной добротности, когда применили танталовую фольгу чистотой 99,997% и вакуум порядка 10 ° мм рт. ст. Малейшая примесь кислорода размывает резонанс, уширяет резонансную линию. Ожидается, что по мере совершенствования кристаллов эта линия будет сужаться вплоть до естественной величины. Это существенно раздвинет границы применения метода вплоть до возможности проверки теории относительности в земных условиях. [c.38]

Наконец, хотя химия горячих атомов не является предметом книги, здесь уместно упомянуть, что реакция гомолитического замещения водорода у 5рз-гибридизованного атома углерода с ядром отдачи трития происходит с практически полным сохранением [c.17]

Время, необходимое для химической идентификации элемента, также удалось существенно уменьшить за счет перехода к химии в газовой фазе. Выбитые из мишени ядра отдачи попадали непосредственно в активную газовую среду. Так как химические реакции и транспортировку при работе с газами можно осуществить значительно быстрее, чем в жидкой среде, то, используя специальную, довольно сложную технику [8—10], можно разделять и успешно регистрировать продукты ядерных реакций, имеющие времена жизни порядка десятых долей секунды. [c.12]

Ядра отдачи в кристалле появляются в результате различных ядерных превращений. В химии горячих атомов часто используют такие источники внутреннего облучения. Для трансмутаций- обычно применяют Ы (превращается в Н) и N (превращается в С). [c.303]

Важная особенность, позволяющая отнести элемент к категории металлов или неметаллов,— стремление образовать устойчивую внешнюю электронную конфигурацию у металлов — путем отдачи, а у неметаллов — за счет присоединения электронов другого атома. В группе при переходе к элементам больших периодов усиливается способность к отдаче электронов, а при движении вдоль периода — противоположная те тденция. Атомные радиусы закономерно изменяются по периоду. Самый большой атом — у щелочных металлов. Затем размер атома постепенно уменьшается. Возрастание заряда ядра при неизменности числа слоев электрон( в приводит к тому, что эффективный положительный заряд ядра, действующий на внешние электроны, возрастает и компенсируется электроном не полностью. Тогда у атома проявляется стремление к присоединению дополнительных электронов, так как в этом случае устойчивость отрицательного иона больше, чем атома. Особенно четко проявляется это в конце периода. Влияние противоположных тенденций приводит к сходству элементов по дпагоналн. Так, по мере все более полного и глубокого изучения свойств элементов явственней становится сходство химии лития и магния, бериллия и алюминия, бора и кремния и т. п. Такое сходство обусловлено тем, что увеличение энергии связи электронов с ядром при сдвиге вправо по периоду компенсируется ослаблением этой связи при переходе к нижерасположенному периоду. [c.173]

Резонансная (или мессбауэровская) спектроскопия основана на излучении без отдачи и резонансном поглощении мягкого - -излучения — явлении, открытом в 1958 г. Мессбауэром [1, 2]. Применение этого ядерного эффекта в химии обусловлено тем, что на нем заметно сказываются взаимодействия между ядром и электронами на атомных или молекулярных орбиталях. [c.232]

ГОРЯЧИЕ АТОМЫ (атомы отдачи), возникают при ядерных превращениях и имеют избыточную (по сравнению с обычными атомами) кинетич. энерхию. Эта энергия обусловлена эффектом отдачи при испускании ядром а-и 0-частиц или 7-квантов она составляет 10—100 эВ и выше, что формально соответствует т-ре 10 —10 градусов и превышает энергию активации мн. хим. р-ций. Распределение Г. а. по энергиям не описывается законом Максвелла — Больцмана, а скорости хим. р-ций, протекающих с участием таких атомов, не зависят от т-ры. Сталкиваясь с атомами среды, Г. а. приходят в тепловое равновесие с ней (термализуются) и в результате хим. р-ций стабилизируются в разл. соединениях. Стабилизацию Г. а. в молекулах исходных соед. без промежут. разрыва связи с материнской молекулой наз. первичным удержанием, в остальных случаях — вторичным. [c.142]

Химия .горячих атомов. При радиоактивном распаде неустойчивого ядра выбрасываемая вторичная частица или у-фотон и дочернее ядро резко отталкиваются друг от друга (явление отдачи). Дочернее ядро приобретает огромную скорость и кинетическую энергию, отвечающую температуре в сотни тысяч градусов. В связи с этим подобные атомы получили название горячих , или гипертермальных (греч. hyper — сверх и thermos — теплый). Энергия этих атомов во много раз превосходит энергию химических связей. Поэтому горячий атом, чрезвычайно быстро перемещаясь в той или иной среде, на своем пути разрушает множество молекул среды, превращая их в ионы. Атом при этом растрачивает избыток своей энергии, которая вскоре становится равной химической — атом переходит в эпитермальную область (греч. epi — после). [c.24]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология