Альфа-превращение

АЛЬФА-РАСПАД (сс-распад) — тип радиоактивного превращения, при котором испускаются альфа-частицы. Поскольку а-частица характеризуется массовым числом 4 и атомным номером 2, то возникающий при А.-р. новый химический элемент имеет по сравнению с исходным элементом на четыре единицы меньшую атомную массу и на две единицы меньший атомный номер (см. Радиоактивность). [c.20]

Ряд урана — актиния, показанный на рис. 20.7, представляет собой аналогичный ряд радиоактивного распада, начинающегося с содержащегося в природном уране в количестве 0,71%. Этот ряд превращений, включающий процессы испускания семи альфа-частиц и четырех бета-частиц, приводит к образованию устойчивого изотопа ° РЬ. [c.610]

Предметом ядерной химии являются реакции, в которых происходит превращение элементов, т. е. изменение ядер их атомов. Самопроизвольный распад радиоактивных атомов, рассмотренный выше, представляет собой ядерную реакцию, в которой исходным является одно ядро. Известны и другие реакции, в которых с ядром реагируют протон р, дейтрон (ядро атома дейтерия Н) й, альфа-частица а, нейтрон п или фотон у (обычно гамма-лучи). Удалось вызвать атомные превращения и под действием очень быстрых электронов. Вместо а-частиц (ядер Не) иногда используют ядра более легкого изотопа гелия Не. В последнее время все шире применяют для бомбардировки атомных ядер ускоренные ядра более тяжелых элементов вплоть до неона. [c.581]

Резерфорд первый синтетическим, искусственным путем получил новые ядра. Однако эти ядра не были радиоактивны. Хотя Резерфорд и продолжал свою работу, он был ограничен средними энергиями альфа-частиц. Но трансмутация элементов - превращение одного элемента в другой - стала реальностью. [c.333]

В 1919 г. Резерфорд осуществил первое искусственное превращение одного ядра в другое. Ему удалось превратить азот-14 в кислород-17, пользуясь быстрыми альфа-частицами, которые испускает радий. Реакция протекает по уравнению [c.251]

Чрезвычайно редко встречаются такие ядра-мишени, которые дают один специфический тип ядерной реакции. Наоборот, данное ядро в результате бомбардировки альфа-частицами подвержено нескольким различным типам ядерных реакций, например возможны (а, п)- и (а, р)-реакции и большое число других, менее вероятных реакций. Кроме того, разнообразие возможных реакций увеличивается при использовании разных бомбардирующих частиц (нейтронов, протонов, дейтронов, фотонов и даже заряженных атомов тяжелых элементов). Для каждого из этих процессов атомное ядро будет иметь специфическое поперечное сечение. В качестве примера рассмотрим облучение теллура фотонами, имеющими энергию до 70 Мэе. Такое облучение приведет в основном к у, п)-и (V. р)-реакциям, причем преобладающей будет (у, /г)-реакция. Однако можно наблюдать довольно большое число менее обычных реакций. Они могут охватывать диапазон от обычных реакций, таких, как (7, 2п), до таких редко встречающихся реакций, как (7,ЗрЗ/г)-реакция. Общее поперечное сечение превращения будет определяться первыми двумя типами реакций. Однако другие реакции также будут вносить свои вклады. Далее, если использовать другую область значений энергий фотона, то окажется, что соотношение поперечных сеченийУразличных реакций будет изменяться. Если энергия фотона уменьшится, то можно ожидать, что (у, /г)-реакция будет вносить еще больший вклад в поперечное сечение, а если энергия фотона увеличится, то увеличится вклад других реакций. В общем случае следует ожидать, что уменьшение энергии падающей частицы будет благоприятствовать испусканию незаряженной частицы. Это, по-видимому, связано с повышением потенциального барьера для излучаемой частицы при увеличении ее заряда. В общем случае, если падающая частица обладает более низкой энергией, происходит испускание нейтрона или протона. Эти тенденции хорошо иллюстрируются рис. 11-14, на котором приведена зависимость поперечного сечения индуцированных альфа-частицами реакций для N1 от энepгии . Из рис. 11-14 видно, что поперечное сечение реакции зависит не только от ядоз-мишани и типа реакции, но также и от энергии бомбардирующей частицы. [c.416]

Ядра некоторых изотопов обладают свойством радиоактивности. Большинство таких ядер приобретает устойчивость в результате испускания альфа-частиц ( Не), бета-частиц (. е) и (или) гамма-лучей ( у). Некоторые ядра распадаются в результате испускания позитрона ( е) или электронного захвата. Одним из факторов, определяющих устойчивость ядра, является его ней-тронно-протонное отношение. Большое значение при определении устойчивости ядра имеет равенство в нем общего количества нуклонов одному из магических чисел, а также наличие четного числа протонов и нейтронов. Ядерные превращения можно вызвать бомбардировкой ядер заряженными частицами, ускоренными при помощи ускорителей, или нейтронами в ядерном реакторе. [c.274]

Чтобы получить их, образцы плутония бомбардировали нейтронами и дейтронами, а затем, исследуя облученные мишени, пытались обнаружить характерное для нового элемента альфа-излучение. Новые элементы могли и должны были образоваться и при непосредственном взаимодействии ядер плутония с бомбардирующим дейтроном (заряд увеличивается па единицу), и при бета-распаде перегруженных нейтронами новых изотопов. Серия последовательных бета-превращений могла сдвинуть вправо номер элемента на несколько единиц. Таким образом, бомбардируя плутоний нейтронами, физики уповали на бета-распад как на средство достижения цели. А на альфа-распад — как на своего рода индикатор, ибо для надежной ядерно-физической идентификации нового изотопа нужно знать пе только период полураспада его атомных ядер, но и энергию испускаемых альфа-частиц. Для радиоактивного изотопа это почти такая же индивидуальная характеристика, как для элемента линии рентгеновского спектра, [c.406]

Хотя после этих первых опытов наблюдалось большое число других ядерных превращений, только лишь в 1934 г. было выяснено, что некоторые из этих конечных ядер сами радиоактивны. Наблюдая за результатами ядерной бомбардировки различных легких элементов альфа-частицами от источника Ро, Кюри и Жолио отметили появление позитронов, кроме ол<идавшихся протонов и нейтронов, как результат (а, п)- и (а, р)-реакций. Продолжая исследования, они показали, что позитроны испускаются в результате радиоактивного распада частиц, имеющих измеримый период полураспада. На основе таких опытов был сделан вывод, что искусственно создан новый радиоактивный образец. При бомбардировке алюминия альфа-частицами образовался изотоп Р по (а, )-реакции. Изотоп Р затем распадался, испуская позитрон и образуя изотоп 81. Процессы могут быть представлены следующим образом [c.413]

Вскоре уже не оставалось сомнения в том, что гелий является продуктом превращения радия. В ряду распада урана образуются радон и гелий из альфа-излучающего радия. Радиоактивный радон также распадается с испусканием альфа-лучей, то есть с отщеплением гелия. На основе этого можно считать, что гелий, заключенный в урановых рудах, получается за счет альфа-превращений урана и продуктов дальнейшего распада. Напомним, что альфа-лучи являются ядрами атомов гелия. [c.65]

Пытаясь разрешить эту проблему, Резерфорд в 1920 г. предположил, что протон-электронная пара может быть настолько тесно связана, что ее можно считать за одну нейтральную частицу, которую он назвал нейтрон. Через 12 лет нейтрон был открыт Чэдвиком, который исследовал ядерные превращения, возникающие при бомбардировке различных атомных ядер альфа-частица-ми. Это привело к радикально новой модели ядра, которая описывала ядро, состоящим из нейтронов и протонов. Новая модель разрешила проблемы, с которыми столкнулась протон-электронная модель, но, как будет показано ниже, одновременно вызвала и новые проблемы, которые, если опираться на классическую трак товку, выглядят парадоксальнылн . [c.393]

Резерфорд осуществил первые ядерные превращения, бомбардируя ядра азо-та-14 альфа-частицами. Однако в его знаменитых опытах по рассеянию альфа-частиц золотой фольгой (см. разд. 2.6, ч. 1) не происходило ядерной реакции. В чем различие этих двух экспериментов Что необходимо для осуществления ядерного превращения золота при его бомбардировке альфа-частицами [c.280]

Количество выделившегося метана (около 6% в расчете на превращенный углеводород) почти в точности соответствует количеству образовавшегося нафталина. Таким образом вышекипящие продукты крекипга альфа-метилнафталина целиком сохранили метильные группы. При полном отрыве всех метильных групп должно было бы образоваться 12,5% метана. [c.172]

Эта реакция показала, что ядерные превращения могут осуществляться в результате бомбардировки ядер частицами наподобие альфа-частиц. Такие реакции сделали воз- [c.251]

С классической точки зрения может показаться, что именно такой энергетический порог, определенный из значения Q, будет необходим для бомбардировки незаряженными частицами, такими, как гамма-лучи или нейтроны. Напротив, если бомбардирующие частицы имеют заряд, может показаться, что минимум их энергии должен быть больше потенциального барьера бомбардируемого ядра, прежде чем произойдет ядерное превращение. Это, однако, не вполне соответствует действительности. Точно так же, как существует конечная вероятность того, что альфа-частица вылетит из ядра в результате туннельного эффекта, существует и конечная вероятность того, что бомбардирующая заряженная частица тоже проникнет через потенциальный барьер. Однако эти два процесса [c.414]

Белый металл, пластичный, ковкий. Кристаллы белого олова (его называют еще бета-оловом) тетрагональные. Длина ребер элементарной кристаллической решетки — 5,82 и 3,18 А. Но при температуре ниже 13,2° С нормальное состояние олова иное. Едва достигнут этот температурный порог, в кристаллической структуре оловянного слитка начинается перестройка. Белое олово превращается в порошкообразное серое, или альфа-олово, и чем ниже температура, тем больше скорость этого превращения. Максимума она достигает при минус 39° С. [c.49]

Все эти реакции протекают самопроизвольно. Позитронный распад и захват / С-электрона встречаются гораздо реже, чем альфа- и бета-рас-пады. Почти все случаи естественной радиоактивности объясняются именно альфа- и бета-распа-дами. Уравнения приведенных выше ядерных реакций записаны в значительно упрощенном виде, так как в них не включены превращения, которые практически не сказываются на массе или заряде частиц. Однако следует указать, что при р-распаде, р -распаде и К-захвате происходит испускание особых частиц — нейтрино кроме того, как это уже было отмечено ранее, большинство ядерных реакций сопровождается испусканием гамма-излучения. Нейтрино представляет собой нейтральную частицу с ничтожно малой массой (см. табл. 24.1), и поэтому его, как и гамма-излучение, можно не включать в уравнения ядерных реакций. [c.427]

Характерный пример — образование мартенситных плоскостей в стали (на шлифе они видны как иглы) в переохлажденном аусте-ните — растворе углерода в гамма-железе. Мартенсит здесь — пересыщенный твердый раствор углерода в альфа-железе. Применение АЭ позволяет определить скорость и полноту мартенситного превращения и время образования мартенситных игл. [c.183]

Резко различающиеся виды изучения (альфа-частицы или нейтроны) приводят к протеканию реакций одного и того же типа, насколько можно судить по относительным выходам продуктов при одинаковых степенях превращения. [c.153]

Активационный анализ основан на превращении стабильного нуклида (А) определяемого элемента в радионуклид (В), называемый индикаторным радионуклидом (ИРН), с помощью ядерной реакции. Реакция индуцируется при воздействии на материал мишени бомбардирующих частиц (х), которыми могут быть нейтроны, заряженные частицы (протоны, дейтроны, тритоны, Не и альфа-частицы) или гамма-кванты. Ядерная реакция может быть представлена в следующем виде [c.93]

Дальнейшие исследования показали, что при высоких температурах образуется твердый раствор углерода в гамма-железе. При охлаждении этого устойчивого при высоких температурах раствора должно произойти полиморфное превращение кристаллической решетки гамма-железа в решетку альфа-железа. Однако при быстром охлаждении — закалке — процесс полиморфного превращения отличается весьма важной особенностью. Концентрация углерода, имевшаяся в 7-растворе, не изменяется, хотя растворимость углерода в а-Ре очень мала. В результате образуется пересыщенный твердый раствор углерода в а-Ре (мартенсит). Образование мартенсита, имеющего очень большую твердость, и составляет сущность процесса закалки стали. [c.388]

При 44,5 °С трехокись серы конденсируется в бесцветную жидкость, отвердевающую при 16,8 С с образованием прозрачных кристаллов. Это вещество полиморфно, причем образующиеся при 16,8 °С кристаллы являются неустойчивой формой (а-форма). Устойчивая форма — шелковистые кристаллы, похожие на асбест, которые образуются при непродолжительном выдерживании альфа-кристаллов или жидкости в присутствии следов влаги (рис. 8.3). Существует также несколько других форм этого вещества, однако они трудно поддаются изучению вследствие крайне медленного превращения одной формы в другую. При температуре выше 50 °С кристаллы, похожие на асбест, медленно испаряются, образуя пары 50з. [c.217]

Радиоактивные превращения могут быть связаны с излучением заряженных частиц, процессом электронного захвата или процессом изомерного перехода. Заряженные частицы, излучаемые из ядер, могут быть альфа-частицами (ядра гелия с массовым числом 4) или бета-частицами (электроны с положительным или отрицательным зарядом, р— или рн- со- ответственно последние известны как позитроны). Излучение заряженных частиц из ядра может сопровождаться гамма-излучением, имеющим ту же физическую природу, что и рентгеновское излучение. Гамма-лучи испускаются также в процессе изомерного перехода (ИП). Рентгеновские лучи, которые могут сопровождаться гамма-лучами, испускаются в процессе электронного захвата (ЭЗ). Позитроны уничтожаются при взаимодействии с веществом, причем этот процесс сопровождается испусканием двух гамма-лучей, каждый из которых имеет энергию 0,511 мэВ. [c.64]

Мэе, для этого превращения фактически необходима большая энергия. Чтобы не нарушить закона сохранения количества движения. Vis части кинетической энергии бомбардирующей альфа-частицы должны превратиться в кинетическую энергию продуктов. Это значит, что будет необходимо (18/14)-Ц, 18 Мэе) = = 1,49 Мэе для того, чтобы удовлетворить энергетическое требование и не нарушить закона сохранения количества движения. Таким образом, альфа-частица должна обладать, по крайней мере, этим количеством энергии до того, как произойдет превращение. Такое количество энергии называют энергетическим порогом реакции J N(a, р). Другими словами, это кинетическая энергия, необходимая для того, чтобы превращение стало энергетически возможным. I [c.414]

Принятую запись ядерных превращений иногда называют уравнениями ядерных реакций или схемами распада. В такие уравнения или схемы включают лишь те частицы, которые подвергаются ядерным превращениям. Например, испускание альфа-частиц атомами радия описывается уравнением [c.426]

Акустико-эмиссионный метод основан на регистрации упругих волн, возникающих в результате акустической эмиссии (АЭ). Это явление состоит в образовании акустических волн при динамической внутренней локальной перестройке структуры материала ОК. Акустические (обычно УЗ) волны возникают в процессе появления и развития трещин в ОК 3 (рис. 2.9), а также при перестройке кристаллической структуры его материала (например, при мартенситном превращении гамма-железа в альфа-железо в процессе закалки), движении нарушений кристаллической структуры (дислокаций). При ударах, трении других тел о поверхность ОК [c.138]

Процесс образования нитона из радия сопровождается выделением альфа-частиц, которые, как мы сейчас увидим, представляют из себя атомы гелия, заряженные положительным электричеством. Поэтому Резерфорд и Содди предположили, что первая фаза превращения радия выражается такой схемой Ка=эманация+гелий (или Ка=К1+Пе), т. е. 226,4—4=222,4. Па этом основании атомный вес нитона должен быть близок к 222,4. [c.303]

Правда, кое в чем теория помогла. Она допускала, что превращение ядра элемента № 105 в 103-й может идти несколько необычным путем. Испустив альфа-частицу, ядро со 105 протонами не обязательно сразу превращается в ядро 103-го элемента в основном его состоянии альфа- [c.486]

Составьте полные уравнения следующих ядерных превращений а) бета-распад цир-кония-93 б) альфа-распад нептуния-233 в) образование франция-218 при распаде нуклида актиния г) захват орбитального электрона эйнштейнием-246. [c.277]

Лит. Гуляев А. П. Термическая обработка стали. М., 1960 Дьячен ко С. С., Тарабанова В. П., Петриченко А. М. Особенности а -> V превращения в стали с различным исходным состоянием. Физика металлов и металловедение , 1972, т. 34, в. 1 Тарабанова В. П., Д ь я ч е н к о С. С., Петриченко А. М. Влияние степени неравновесности исходного состояния на температуру начала гамма -> альфа превращения в сталях. Физика металлов и металловедение , 1972, т. 34, в, 6 Гриднев В. Н. [и др.]. Физические основы электротермического упрочнения стали. К., 1973. С. С. Дьяченко. [c.111]

С, Лс2 — 700— —740° С, М — 180-150° С, — 80—60° С. Испытания на циклическое растяжение гладких и надрезанных образцов показали преимущество М. с. перед наиболее распространенной среднелегированной сталью марки ЗОХГСНА. Поверхностное упрочнение М. с. осуществляют азотированием, при к-ром одновременно происходит старение. Азотированием стали марки Н18К9М5Т при т-ре 450—560° С в течение 48 ч получают упрочненный ( 900 Я У) слой глубиной 0,20—0,25 мм. Частично заменяя никель хромом, улучшают коррозионные св-ва М. с. Сопротивление коррозии под напряжением этих сталей превосходит сопротивление не-ржавеющих сталей мартенситного класса при одинаковом уровне напряжений. Высокая прочность М. с.— суммарный результат реализации трех процессов упрочнения образования твердого раствора замещения, сдвигового (мартенситного) механизма гамма альфа-превращепия и распада пересыщенного твердого раствора (мартенсита), сопровождающегося образованием сегрегаций и (или дисперсных частиц интерметал-лидных фаз. Прочность М. с. обусловливается в основном сдвиговым механизмом гамма -> альфа-превращения и распадом пересыщенного твердого раствора. Высокое сопротивление хрупкому разрушению М. с. связано со значительной вязкостью основы (мартенсита), вызванной легированием сталей никелем и кобальтом — элементами, уменьшающими энергию взаимодействия атомов внедрения с дислокациями и сопротивление движению дислокаций со стороны решетки. Низкое содержание углерода и др. примесей уменьшает плотность точек закрепления дислокаций. Большая плотность дислокаций в основе, служащих центрами зарождения частиц второй фазы и способствующих диффузии атомов легирующих элементов, благоприятно влияет на распределение дисперсных [c.775]

ОМбГА-фДЗА (от греч. ацеуа — назв. последней буквы алфавита) — промежуточная фаза, образующаяся нри бета — альфа-превращении. Обнаружил ее (1953) амер. металловед П.-Д. Фрост. Кристаллическая решетка О.-ф.— гексагональная с пе- [c.114]

Альфа-частицы с энергией 4,13 МэВ испускаются при превращении 238и в находящийся в возбужденном ядерном состоянии. Когда [c.414]

Хотя радиационные выходы С для этой реакции оказались значительна меньше единицы, подобное превращение полициклических ароматических углеводородов в легкие насыщенные соединения (и неидентифпцированный полимер на самой поверхности) под действием интенсивного альфа-излучения представляет исключительный интерес. Оно иллюстрирует специфические и необычные реакции, возможные при неценном радиационном воздействии в результате регулирования как обоих параметров облучения (облучение альфа-частицами или нейтронами), так и внешних параметров, например каталитической природы поверхностей. Поверхность играет исключи- [c.156]

В ряду радиоактивного распада от урана (2=92) до свинца (2=82) ядро может последавательно испустить семь альфа-частиц. Скольким превращениям с испусканием бета-частицы оно должно подвергнуться [c.632]

Альфа- и бета-распады обычно сопровождаются гамма-излучением, и оказывается, что временной интервал между излучением альфа- или бета-частицы и эмиссией фотона слишком короток, чтобы его можно было измерить. Экспериментально поддаются измерению временные интервалы порядка 10 —10 сек. Однако гамма-излучение обычно происходит с меньшим интервалом, и, следовательно, кажется, что гамма-лучи эммитируются одновременно с альфа- или бета-частицей. В некоторых случаях это неверно, так как в действительности существуют переходы некоторых ядер между различными энергетическими уровнями с измеримыми периодами полуперехода. Виды этих двух различных энергетических состояний одного и того же ядра называют ядерными изомерами, а переходы между ними называют изомерными переходами. Примером такого изомерного перехода может служить превращение во Вг в Вг, которое происходит с эмиссией фотона и имеет период полуперехода 4,5 ч. [c.409]

Однако неудачи преследовали и вторую группу ученых занимавшихся поисками 87-го элемента среди иродукто распада радиоактивных семейств. Ни в одном из известны в то время радиоактивных семейств — урана 238 (4п+2) урана-235 (Ап+3) и тория-232 (4и) — линии радиоактив ных превращений не проходили через изотопы 87-го эле мента. Это могло быть по двум причинам либо элемен № 87 — член отсутствующего ряда (4и-1-1), либо недо статочно тщательно изучен процесс радиоактивного распа да урана-238 или урана-235 на участке радий — полоний Действительно, уже в самом начале более тщательного изучения ряда урана-238 было обнаружено, что изотоп В. может распадаться двумя путями испытывать альфа-распад, превращаясь в Т , или бета-распад, переходя в изотоп Ро. Это явление получило название разветвленногс распада, или радиоактивной вилки. Можно было ожндат подобных вилок и на участке радий — полоний. [c.310]

Следует иметь в виду, что в литературе под б-ферритом понимают магнитную фазу с а-решеткой, не претерпевающую структурных превращений при нагреве и охлаждении, например, в сварных швах нержавеющих сталей. При измерении магнитной фазы ферритометром или альфа-фазометром прибор показывает общее содержание магнитной фазы, которая может возникнуть и в результате бездиффуэионного превращения у а (мартенсита). [c.96]

Для познания структуры ядер атомов решающее значение имело открытие ядерных реакций. Первое искусственное ядерное превращение осуществил Э. Резерфорд в 1919 г. Ему удалось наблюдать превращение ядра азота М при бомбардировке последнего альфа-частицами, испускаемыми изотопами полония (Ро ) со скоростью 19 200 км/сек в ядро кислорода. Эта первая ядерная реакция может быть изображена в следующем Еиде [c.19]

Хромофорные компоненты, поглощающие свет, представляют собой группировки деградированного и химически измененного остаточного лигнина (см. 11.1.3). Поэтому отбелку можно осуществлять либо превращением и стабилизацией хромофорных групп без потери вещества (отбелка с сохранением лигнина), либо разрушением лигнина (отбелка с удалением лигнина). Наряду с лигнином при отбелке удаляются по крайней мере частично, другие соединения (экстрактивные и минеральные вещества, полиозы), а также недостаточно делигннфицированные частицы (костра, кусочки коры) [33, 34]. Следовательно, отбелку можно рассматривать дополнительно и как процесс облагораживания, особенно необходимый в нроизводстве целлюлозы для химической переработки — чистой целлюлозы с высоким содержанием альфа-целлюлозы [288]. [c.370]

В настоящее время из известных способов превращения синтетических жирных кислот фракции i — Сго в анионные поверхностно-активные/ вещества (ПАВ) получение альфа-сульфокарбоновых кислот (а-СКК) и их разнообразных поверхностно-активных производных (например солей, эфиров, амидов и др.) представляется наиболее техникоэкономически обоснованным, так как, во-первых, эти продукты имеют высокие поверхностно-активные свойства и ряд других важных свойств (например, высокую термическую и гидролитическую устойчивость, способность эффективно работать в диапазоне pH 2—13, относительно низкое пенообразование И т. д.) и, во-вторых, сьфьем для их получения служат непосредственно жирные кислоты и серный ангидрид, ресурсы которых в нашей стране достаточно велики. [c.246]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология