Ядерные изомеры свойства

С другой стороны, если две молекулы одинакового ядерного состава имеют точно одинаковую функцию потенциальной энергии и, следовательно, одинаковую равновесную конфигурацию ядер, то они должны быть одинаковы по строению (в частности, должны описываться одинаковыми формулами строения) и по всем их свойствам. Таким образом, в классической теории изомерия любого вида характеризуется различием в потенциальной энергии и равновесной реометрической конфигурации ядер изомерных молекул. [c.202]

Атомные ядра включают N нейтронов и Z протонов. Параметры и свойства атомных ядер влияют на протекание химических процессов, так как масса, заряд, энергия связи, устойчивость и ядерный спин ядра в значительной мере определяют свойства атома в целом. Отметим прежде всего, что с помощью масс-спектроскопических методов можно обнаружить разность ме кду массой ядра и массой, найденной простым суммированием масс составляющих его нуклонов, — так называемый дефект массы Ат. Энергетический эквивалент дефекта массы представляет собой энергию связи нуклонов в ядре. Ат = = 1,0078 Z+1,0087 N —т. Для ядра гелия Ат = 0,03 а. е. м., что соответствует 27,9 МэВ. Энергия связи ядра химического элемента приблизительно линейно зависит от массового числа A=--Z- -N. Если построить график зависимости средней энергии связи па один нуклон от массового числа, наблюдается максимум при средних значениях массового числа. Таким образом, ядра со средним массовым числом более устойчивы, чем тяжелые или легкие. Следует отметить, что тяжелые ядра богаче нейтронами, чем легкие. При Z>84 уже не существует стабильных ядер. Различают следующие виды ядер изотопы (равные Z, неравные N), изотоны (неравные Z, равные N), изобары (неравные Z, неравные N, равные А), изомеры (равные Z и N, однако внутренняя энергия неодинакова). Для нечетных А имеется лишь одно стабильное ядро, а для четных — несколько стабильных ядер изобаров (правило изобар Маттауха). [c.34]

Для водорода характерен особый случай аллотропии (аллотропия -— свойство химического элемента существовать в виде нескольких форм простых веществ). Изотопы атомов Н, О и Т образуют двухатомные молекулы На, Ог, Тг, НО, НТ и ОТ, из них молекулы Hj, Ог и Тг существуют в двух ядерно-изомерных формах спина орто-форме и пара-форме. Существование двух модификаций молекул водорода связано с различной взаимной ориентацией ядерных спинов атомов и, следовательно, с различными значениями вращательных квантовых чисел, В молекулах пара-водорода ядерные спины антипараллельны и вращательные квантовые числа четные. Орто-водород имеет параллельные спины и нечетные квантовые числа. Ядерная спиновая изомерия является исходной причиной различных магнитных, спектральных и термических свойств обеих модификаций. Пара- и орто-модификации водорода обладают различ- [c.56]

I. Основные свойства и методы получения ядерных изомеров 295 [c.295]

ИЗОМЕРИЯ ЯДЕРНАЯ — существование атомов с ядрами в метастабильном (относительно долгоживущем) состоянии. Атомы с одинаковым составом ядра, но находящиеся в различных энергетич. состояниях и потому имеющие различные ядерные свойства, наз. ядерными изомерами, И. я, была открыта в 1921 О, Ханом, показавшим, что при бета-распаде изотопа тория Th (их,) образуются ядра атомов изотопа протактиния Ра с различными периодами полураспада [c.79]

Тс б, Хс " и Тс " используются в качестве меченых атомов при изучении химических свойств технеция. Наиболее доступен для этой цели ядерный изомер Тс " , образующийся при облучении молибдена нейтронами. Три других изотопа с периодами полураспада от 4 до 90 дней [c.9]

Среди естественных радиоактивных веществ, рассматривающихся в гл. I, имеется два вещества — иХг и Ъ,— которые обладают одинаковыми массовыми числами и одинаковыми атомными номерами, но все же различаются по своим радиоактивным свойствам. Это пример ядер-изомеров. Хотя иХг и их были известны уже много лет, явление ядерной изомерии не привлекало большого внимания, пока в 1937 г. среди искусственно полученных радиоактивных элементов не была открыта еще одна пара изомеров у брома-80. В настоящее время известно около 250 слу- [c.33]

ПОЛОНИЙ (Polonium, назван в честь Польши — родины М. Склодовской-Кюри) Ро — радиоактивный химический элемент VI группы 6-го периода периодической системы элементов Д. И. Менделеева, п. Н.84, массовое число наиболее долгоживущего изотопа 209. Известны 24 изотопа и ядерных изомера. П. открыт в урановой руде в 1898 г. П. Кюри и М. Склодовской-Кюри. Природный изотоп 21оро (Т,д=138 дней) — а-излуча-тель. По химическим свойствам сходен с теллуром и висмутом. П.— металл серебристо-белого цвета, т. пл. 254° С. В соединениях П. четырехвалентен. Металлический П. легко растворяется в концентрированной HNO3 с выделением оксидов азота. С кислородом реагирует при нагревании, с водородом и азотом не реагирует. П. применяется для изготовления нейтронных источников, для изучения радиационно-химических процессов под действием а-излу-чения, действия а-излучения на живые организмы, для изготовления электродных сплавов и др. [c.200]

Сюда относятся, например, поиски технеция в природе для выяснения таких космологических проблем, как происхождение и возраст Земли, деятельность Солнца и других звезд [17, 270]. По аналогии с рением технеций можно рассматривать как перспективный катализатор некоторых химических процессов [90]. Предложено использовать технеций для контроля за выгоранием топлива в ядерных реакторах [271]. Из него, как это известно для рения, могут быть, по-видимому, изготовлены высокотемпературные термопары или термометры сопротивления. Кроме Тс используют также и короткоживущие изотопы технеция Тс (90 дней), Тс (60 дней) и Тс (6 ч). Их применяют в качестве радиоактивных меток долгоживущего Тс в тех исследованиях, когда удельная активность Тс недостаточна или его р-излучение поглощается препаратами. С помощью изомера Тс изучили большинство химических и физических свойств технеция при ультрамалых кон- [c.109]

Продолжительности жизни (или периоды полураспада) ядерных возбужденных состояний обычно настолько коротки, что измерить их крайне трудно или совсем невозможно. Однако некоторые из таких ядерных энергетических уровней распадаются с измеримой скоростью и даже имеют большие периоды полураспада, когда их ядерные спины значительно отличаются от соответствующих спинов основных состояний. О такого рода энергетическом состоянии говорят как об изомере основного состояния, и его распад с образованием основного состояния путем испускания у-из лучения высокой энергии называется изомерным переходом. В таблице радиоактивных свойств (см. приложение) такие ядра отмечены индексом т, а процесс изомерного перехода сокращенно обозначен И. П. [c.158]

Хроматография дает возможность разделять очень малые количества смесей, например продуктов ядерных реакций (этим способом было выделено также несколько атомов синтетического элемента — менделевия), использовать для разделения различных свойств веществ — адсорбируемость, способность к ионному обмену, растворимость, окислительно-восстановительный потенциал, стойкость комплексных соединений, а также разделять близкие по свойствам вещества — лантаноиды, актиноиды, изотопы, изомеры, стереоизомеры. [c.7]

В 1921 г. О. Хан [2] обнаружил существование радиоактивного ядра и2 (91Ра2 <), которое оказалось одновременно изотопом и изобаром радиоактивного ядра иХг, известного ранее. При этом иХг и 112 отличались по своим радиоактивным свойствам (Т1/2и2 = 6,7 часа Г1/2их,= 1.14 мин.). Таким образом, по терминологии Ф. Содди 02 и СХг оказались изотопами высшего порядка, получившими впоследствии название ядерных изомеров. Долгое время пара 112—иХг являлась единственным примером ядерной изомерии. [c.294]

Гамма-излучение. Ядерная изомерия. Гамма-излучение иногда также рассматривается как особый вид Р,, хотя оно и не приводит к изменению состава ядра—ядро лишь переходит прп этом с одного энергетич. уровня на другой. Испускание у-квантов сопровождает все внды Р, в тех случаях, когда дочерние ядра образуются в возбужденных состояниях. Время жизни ядер в таких возбужденных состояниях определяется свойствами (момент, четность, энергия) данного уровня и нижележащих уровней, на к-рые могут происходить переходы с испусканием укван-тов. Длительность у Пзлучательных переходов резко возрастает с уменьшением их энергии и с увеличением разности моментов исходного н конечного состояний ядра, В ряде случаев эта длительность оказывается больше Ю —10 сек, т, е, наряду с основным состоянием данного стабильного нлн радиоактивного ядра, [ может относптельно долго существовать его [c.231]

ОТ движения массы эмиттированных ядер, то, если последние объединены в решетку, можно изучить колебательный спектр решеточных вибраций. Измерением числа несталкивающихся эмиттированных гамма-лучей в каком-либо интервале температур можно установить среднеквадратичную амплитуду колебания эмиттированного ядерного изомера и, следовательно, можно определить эффективную дебаевскую величину 0. Из изменения этого свойства с направлением эмиссии рентгеновских лучей можно определить анизотропию среднеквадратичной амплитуды колебания. К тому же измерением допплеровского сдвига второго порядка можно определить среднеквадратичную скорость эмиттирующих центров. Существующий экспериментальный метод изучения поверхностных состояний сложен и связан с ограничением области поверхности для эмиттирующих центров. Более того, поскольку атом Со обычно является примесью в решетке основного металла и, следовательно, связан с атомами основного металла связью, отличающейся от связи, существующей между атомами основного металла, то следует соблюдать осторожность при интерпретации опытных данных. Это значит, что накопленная информация относится лишь к области поверхности с сильной пертурбацией. [c.171]

Если минимумы на потенциальной поверхности достаточно глубоки и неэквивалентны, т. е. различаются по глубине и (или) по форме, то каждая волновая функция ядер 1тк Я) будет локализована в окрестности одного из них и молекулярная структура будет характеризоваться координатами этого минимума Каков химический смысл этого утверждения Он состоит в том, что каждому минимуму на поверхности потенциальной энергии отвечает определенная ядерная конфигурация, при этом конфигурации с наиболее глубоким минимумом будет соответствовать основное состояние ядерной подсистемы молекулы, тогда как остальным конфигурациям — возбужденные состояния этой же молекулы. Таким образом, квантовомеханически мы имеем одну и ту же молекулярную систему в различных ядерных состояниях, каждому из которых отвечает свое распределение электронной плотности и своя совокупность свойств. Но в силу того, что переход из одной конфигурации в другую сильно затруднен (из-за большой глубины и неэквивалентности минимумов) химик воспринимает ядерные состояния, локализованные в окрестностях каждой такой потенциальной бездны , как разные химические соединения с одинаковым брутто-соста-вом и называет их изомерами. [c.114]

Опираясь на огромный экспериментальный и теоретический материал, накопленный химией в наше время, ученые стремятся углубить и развить определение Ф. Энгельса. Так, Ю. А. Жданов, исходя из теории химического строения, открытия явления изомерии, столь широко распространенного в органической химии, и новых данных о строении и свойствах веществ, рассматривает химию как науку о качественных шменениях тел, происходящих под влиянием изменения количественного состава и строения ". Такое определение химии полнее раскрывает существо, механизм химического превращения. Однако и оно не вполне решает вопрос, поскольку включает в себя многочисленные ядерные реакции, представляющие не химическую, а качественно другую форму движения. [c.36]

Влияние химических связей на скорость превращений атомных ядер. Одно из наиболее общеизвестных утверждений о свойствах радиоактивности состоит в том, что скорость распада атомных ядер независима от внешних условий н, в частности, от химич. состава вещества. Это утверждение можно сейчас назвать неверным уже не только принципиально, но и практически. Существуют два вида превращений атомных ядер, на скорость к-рых заметно влияет строение электронных оболочек, химич. связп распадающихся атомов — это изомерные гамма-иереходы (см. Изомерия ядерная) и вариант бета-распада, именуемый электронным захватом. Для изомерных гамма-переходов (особенно малой энергии) характерна внутренняя конверсия — переход ядра из возбужденного состояния в основное с прямой передачей энергии воз- [c.536]

Гипотеза о быстрой изомеризации N-окисных структур, базирующаяся на данных ядерного магнитного резонанса, хорошо согласуется с известными химическими и физико-химическими свойствами ароматических фуроксанов, объясняет причину неудач при попытках выделения изомеров и в настоящее время может считаться наиболее аргументированной. Веским доводом в пользу N-окисной структуры являются рентгенографические данные для бензофуроксана и особенно полное рентгеноструктурное исследование 5-хлорбензофуроксана > которым показано наличие N-OKH Horo кислорода при азоте, находящемся в -положении к хлору. Представление с симметричном строении гетероцикла в ароматических фуроксанах применимо лишь к возникающему при взаимопереходах N-окисных структур промежуточному состоянию, которое может быть изображено бициклической формулой ( в , стр. 107) или как о-динитрозосоединение. [c.113]

В работе исследован механизм реакций нуклеофильного замещения в квазиароматической системе тримерного фосфонитрилхлорида. Нуклеофильные лиганды легко замещают 2, 3, 4 или 6 атомов хлора в молекуле (NP Iг)з. Сильные нуклеофильные агенты замещают прежде всего атомы в положениях 1 и 3. Дальнейшее замещение в шестичленной циклической системе происходит в положение 5. При слабых донорных свойствах реагента имеет место другой порядок замещения. Эти правила ориентации подтверждены синтезом изомеров. Данные о химических свойствах полученных соединений согласуются с результатами исследования спектров ядерного магнитного резонанса, полученными Ван-Уэйзером. [c.250]