Изотоп массы ядер

Сопоставление показывает, что масса ядра всегда меньше арифметической суммы масс протонов и нейтронов, входящих в его состав. Разность между этими величинами называется дефектом массы. Так, масса ядра изотопа гелия 2Не(2р, 2п) равна 4,001606 а. е. м., тогда как сумма масс двух протонов и двух нейтронов составляет 4,031882 а. е. м. (2-1,007276 2-1,008665), т. е. дефект массы равен 0,030376 а. е. м. [c.9]

Атомы с одинаковым числом протонов, но с различным числом нейтронов называются изотопами. Символическая запись изотопа включает указание у символа химического элемента порядкового номера 2 в виде нижнего левого индекса и массового числа А в виде верхнего левого индекса. Например, изотоп ртути с 80 протонами и 116 нейтронами записывается так 8о Н (80 -ь 116 = 196). Масса ядра в атомных единицах массы (а. е. м.) приблизительно равна его массовому числу, А. По определению, 1 а.е.м. точно равна двенадцатой части массы одного атома углеродного [c.405]

Массовое число. А, и масса ядра, выраженные в атомных единицах массы, не совпадают, в частности, из-за того, что масса протона или нейтрона не равна в точности 1 а.е.м. В приложении 2 указано, что масса протона составляет 1,007276 а.е.м., а масса нейтрона 1,008665 а.е.м. Однако есть и другая причина атом устойчивого изотопа имеет меньшую массу, чем сумма масс всех электронов, протонов и нейтронов, из которых он состоит. [c.407]

СЫ. Так, масса ядра изотопа гелия Не (2р, 2п) равна 4,001506 а. е. л ., тогда как сумма масс двух протонов и двух нейтронов составляет [c.40]

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]

ЭЛЕМЕНТЫ ХИМИЧЕСКИЕ — совокупность атомов с одинаковыми зарядами ядер и электронными орбиталями. Многие элементы состоят из нескольких изотопов с одинаковыми зарядами ядер и электронными орбиталями, ио различными атомными массами. Ядра атомов изотопов содержат одинаковое число протонов. Уже открыто в природе и получено искусственно 105 Э. х. Взаимосвязь и закономерность в свойствах Э. х. отражает периодическая система элементов Д. И. Менделеева. [c.292]

Рассмотрим основные свойства образующих атом частиц — электронов, протонов и нейтронов. Протоны и нейтроны (нуклоны) образуют атомное ядро. Масса одного протона составляет 1,673-10 г. Нейтрон близок по массе протону. Электрон приблизительно в 1820 раз легче протона (нейтрона), масса электрона 9,108-10 г. Таким образом, основная масса атома сосредоточена в атомном ядре. Поскольку оперировать со столь малыми величинами масс не всегда удобно, массы атомных ядер, атомов, молекул чаще всего выражают не в граммах, а в специальных атомных единицах массы (а. е. м.). За атомную единицу массы принята углеродная единица, т. е. /12 массы атома основного изотопа углерода, ядро которого образовано из шести протонов и шести нейтронов 1 а. е. м.= ], 66057-кг. [c.22]

Масса ядра всегда меньше суммы масс нуклонов, входящих в это ядро. Разность между массами ядра и нуклонов называется дефектом массы. Например, масса изотопа гелия равна 4,0015 атомной единице массы (а. е. м.), в то время как сумма масс двух протонов и двух нейтронов составляет 4,0319 а. е. м., соответственно дефект массы равен 0,0304 а. е. м. Дефект массы определяет устойчивость атомных ядер и энергию связи нуклонов в ядре. Он соответствует энергии, [c.32]

Масса ядра атома некоторого изотопа равна 181 у. е. В электронной оболочке атома содержится 73 электрона. Сколько [c.30]

Изменяется ли практически масса ядра X при его 5-распаде Является ли дочернее ядро изотопом или изобаром по отношению к исходному Как изменяется при р-распаде зарядовое число исходного ядра [c.38]

Масса ядра всегда меньше суммы масс нуклонов, входящих в это ядро. Разность между массами ядра и нуклонов называют дефектом массы. Например, масса изотопа гелия равна 4,0015 атомных единиц массы (а.е.м), в то время как сумма масс двух протонов и двух нейтронов составляет 4,0319 а.е.м., соответственно дефект массы равен 0,0304 а.е.м. Дефект массы определяет устойчивость атомных ядер и энергию связи нуклонов в ядре. Он соответствует энергии, которая выделяется при образовании ядра из протонов и нейтронов и может быть рассчитана по уравнению Эйнштейна [c.399]

Изотопы. Существуют ядра с одним и тем же значением I, но с различным значением А, т. е. ядра с различным содержанием нейтронов. Атомы, имеющие одинаковый заряд ядра, но разное количество нейтронов, называются изотопами. Так, символами бС и еС обозначают изотопы углерода. Большинство химических элементов является совокупностями изотопов. Например, природный кислород состоит из изотопов вО (99,76 %), вО (0,04 %) и 0 (0,2 %), природный хлор — из изотопов 7С1 (75,53 %) и /С (24,47 %). Наличие нескольких изотопов у элементов — основная причина дробных значений атомных масс элементов. Наиболее многочисленны изотопы (по 6—10) у элементов с 2 от 40 до 56, т. е. расположенных в середине периодической системы элементов. При этом число устойчивых (стабильных) изотопов меньше числа неустойчивых, т. е. радиоактивных. Элементы, начиная с 84 (полоний) и кончая 92 (уран), состоят только из неустойчивых изотопов. При 2 > 92 изотопы становятся настолько нестабильными, что все тяжелые элементы, начиная с нептуния (93), получены искусственным путем. [c.399]

Атомы различаются зарядом и массой ядра. Заряд ядра является всегда целым кратным элементарного положительного электрического заряда е и равен +2е. где 2 — порядковый номер химического элемента в периодической системе Д. И. Менделеева. Порядковый номер элемента равен числу протонов в ядрах атомов этого элемента. Масса ядер атомов элемента может различаться из-за различия в количестве нейтронов, находящихся в ядре. Атомы элемента, имеющие различные количества нейтронов в ядре, называются изотопами этого элемента (занимающими одно и то же место в периодической системе Д. И. Менделеева). [c.3]

Радиоактивностью называется самопроизвольное превращение атомных ядер изотопов химических элементов, приводящее к изменению энергии, заряда или массы ядра, либо ко всем этим следствиям одновременно.- [c.50]

Ядра атомов, более тяжелых, чем атом водорода, состоят из протонов и нейтронов, причем нейтрон представляет собой нейтральную частицу приблизительно такой же массы, что и протон. Ядро гелия (2 = 2 М == 4) состоит из двух протонов и двух нейтронов, и фактически а-частицы, испускаемые радиоактивными элементами, — это и есть ядра гелия. Изотопы различаются числом нейтронов, присутствуюш,их в ядре и изменяюш,их массу ядра, но не заряд. [c.22]

Полезно запомнить, что при а-распаде масса ядра уменьшается на четыре единицы, а заряд - на две. Например, основной природный изотоп урана превращается таким образом в торий [c.387]

В процессе радиоактивного а-распада изменяется масса ядра (его атомный вес) и заряд ядра (его порядковый номер). При искусственном превращении одних элементов в другие также могут образовываться радиоактивные изотопы. Так, например, при бомбардировке алюминия а-частицами протекает реакция [c.517]

Масса атома практически равна массе его ядра, и его массовое число А равно полному числу протонов и нейтронов в ядре. При данном числе протонов, т. е. при данном атомном номере, число нейтронов может изменяться в некоторых пределах, так что могут существовать атомы одного и того же элемента с разными массами, называемые изотопами. Если элемент является смесью изотопов, то его атомный вес, определяемый химическими методами, представляет собой взвешенное среднее значение веса изотопов. Массы ядер и их строение являются, естественно, важным фактором, определяющим радиоактивность и другие ядерные изменения, но для вопросов химической связи и строения молекул они менее существенны. В настоящей книге достаточно рассматривать каждый атом просто как ядро с зарядом Z, вокруг которого находятся 2 электронов. [c.10]

Советские ученые Д. Д. Иваненко и Е. Н. Гапон (1932 г.) впервые высказали и обосновали положение, что ядра всех атомов состоят из протонов и нейтронов. При этом числом прогонов определяется заряд ядра и, следовательно, принадлежность данного атома к тому или иному элементу, а суммой числа протонов и числа нейтронов определяется масса ядра. Отсюда следует, что различные изотопы данного элемента отличаются друг от друга числом содержащихся в ядре нейтронов при одинаковом числе протонов. Оба вида частиц, образующих ядра атомов — протоны и нейтроны — объединяются общим названием нуклонов. [c.417]

Род и энергия бомбардирующих частиц определяют направление ядерных реакций. Реакции (/г, п) (р, р) (а, а) являются частным случаем неупругого рассеяния бомбардирующей частицы. В результате таких реакций могут образовываться лишь ядерные изомеры. Если бомбардирующая и испускаемая при реакции частицы имеют одинаковый заряд, то в результате ядерной реакции получаются изотопы облучаемого элемента. К такому результату приводят (п, у) (п, 2п)-, с1, р) t, р) (у, п)-реакции. Большинство ядерных реакций приводит к образованию ядер, отличающихся от исходных атомным номером. Масса ядра при этом может сохраняться, как, например, в реакциях [п, р) (р, м) й, 2п), либо изменяться, уменьшаясь или увеличиваясь. С изменением массы идут, например, реакции (/г, а) (/г, пр) (п, /) (р, а) (р, у) (о , п) (, п) (а, п) (а, р). [c.38]

По схеме ( 1) идет образование изотопа исходного элемента. Масса ядра этого изотопа на единицу больше массы исходного ядра. Если это состояние ядра оказывается неустойчивым, то происходит так называемый р-распад, в результате которого нейтрон претерпевает превращение по схеме [c.373]

Изотопные эффекты, несмотря на их малость, отчётливо проявляются и в оптических спектрах атомов и молекул. Причинами их возникновения являются, с одной стороны, влияние на волновые функции атома его массы, практически полностью обусловленной массой ядра, что приводит к смещению спектральных линий при изменении числа нейтронов в ядре изотопа (возникновению так называемого изотопического сдвига), а с другой — взаимодействие атомных электронов с магнитным дипольным и электрическим квадрупольным моментами ядра, определяющее характер сверхтонкого рас- [c.29]

Связь между атомами в решётке твёрдого тела почти полностью обеспечивается силами электростатического притяжения между отрицательно заряженными электронами и положительно заряженными ядрами, локализованными в узлах решётки [4]. Конфигурация электронной оболочки атома очень слабо зависит от массы ядра масштаб эффекта порядка отношения массы электрона к массе ядра Ше/М 10 4. Таким образом, потенциал взаимодействия между атомами практически не зависит от изотопа. Изотопические эффекты возникают из-за того, что движение атома в потенциале, образованном соседними атомами, определяется помимо прочего также его массой. Так, например, колебания атомов в узлах кристаллической решётки часто удаётся хорошо аппроксимировать движением в гармоническом потенциале, параметры которого зависят от объёма элементарной ячейки кристалла — квазигармоническое приближение. Энергия и квадрат амплитуды колебаний атома пропорциональны В случае, когда в кристалле имеются вращательные степени свободы, вращение атома (или группы атомов) определяется моментом инерции, который прямо связан с массой атома. В некоторых твёрдых телах при определённых условиях возникает [c.63]

Протоны своей совокупностью в ядре атома определяют химическую природу элемента. Изменение их числа приводит к образованию атома другого элемента. Например, при Z = 82 имеем уже не висмут, а свинец. Изменение же числа нейтронов в ядре изменяет массу ядра, но не изменяет химическую природу элемента. В связи с этим различают изотопы и изобары. [c.14]

Период полураспада (xi/J — время, в течение которого распадается половина первоначального количества данного изотопа. Но этому показателю радиоактивные изотопы резко различаются между собой периоды полураспадов равны от миллиардов лет до малых долей секунды. Решающую роль здесь играют масса ядра, соотношение протонов и нейтронов в нем. Для иллюстрации в качестве примера отметим некоторые изотопы (в скобках указан их период полураспада и характер излучения) А1-25 (7,24 с, Р "), А1-26 (7,4-10 лет, Р" ), А1-27 (стабилен) Ве-9 (стабилен), Ве-10 (2,5-10 , Р ), Ве-11 (13,6 с, р") РЬ-205 (3-10 лет, э. з), РЬ-194 (П мин, э. з), Ро-194 (0,5 с, а), Ро-209 (103 года, а). Мы видим огромное разнообразие в величинах ii/j. Вообще, нет четких границ между стабильными и радиоактивными ядрами различных элементов. Даже для такого стабильного изотопа, как Bi-209, существует свой период полураспада. Правда, он определен, как величина более 2-10 лет. [c.19]

Возможно и управляемое освобождение внутриядерной энергии в достаточно обогащенной изотопом массе урана. Оно основано на том, что создаются и искусственно поддерживаются условия, при которых коэффициент размножения нейтронов , т. е. отношение количества освобождающихся нейтронов к числу поглощаемых за то же время нейтронов, равен 1, т. е. в среднем из трех выделяющихся ори делении ядра нейтронов вызывает новое деление лишь один. [c.132]

В качестве единицы масс элементарных частиц применяется атомная единица массы (а. е. м.) она равна 1/12 массы нуклида С (1 а. е. м. = 1,6605655-10кг). Масса ядра всегда меньше арифметической суммы масс протонов и нейтронов, входящих в его состав. Разность между этими величинами называется дефектом массы. Так, масса изотопа гелия аНе (2 р, 2 п) равна 4,0015506 а. е. м., тогда как сумма масс двух протонов (2-1,007276 а. е. м.) и двух нейтронов (2-1,008665 а.е. м.) составляет 4,031882 а. е. м. Дефект массы равен 0,030376 а. е. м. [c.8]

Водород На (протий) и его изотоп дейтерий Да, впервые открытый Юри в 1932 г., образуют с кислородом по крайней мере три вида воды НгО, НДО и ДгО. Соединение дейтерия с кислородом Д2О называют тяжелой водой. Так как масса ядра дейтерия почти в два раза больше массы ядра протия, молекулярный вес тяжелой воды равен примерно 20. Плотность ее составляет 1,1077 г/см температура кипения 101,41°С, а температура замерзания — 3,82 °С. [c.127]

Без потери общности можно рассмотреть одномерную полукласси-ческую задачу, поскольку, как показано на схеме (рис. У.1), излучение 7-кванта ядром источника (радиоактивного изотопа) и отдача этого ядра происходят в противоположных направлениях, а направления движения 7-кванта и отдачи ядра, способного его поглотить, совпадают. В момент испускания укванта энергия ядра радиоактивного изотопа сверх энергии покоя в основном состоянии составляет Ет+Ч МУх , где М — масса ядра, — скорость его теплового движения. После испускания имеем систему из у-кван-та и ядра в основном состоянии с добавкой к его скорости движения скорости отдачи и, так что энергия этой системы равна Е-1+Ч2М(Ух + ь) . По закону сохранения энергии [c.113]

Заряд ядра тория 90, а атомная масса 232 у. е. При выбрасывании одного нейтрона п (масса — 1, заряд — 0) масса ядра атома тория уменьшается на единицу, заряд ядра остается прежним. При выбрасывании ядра ксенона масса уменьшаетсн еще на 139 единиц, а заряд— на 54. Второй осколок должен иметь массу 92 у. е., а заряд ядра 36. Это изотоп криптона збКг . [c.107]

В заключение отметим, что природный водород имеет три изотопа — протий Н, дейтерий (О , тритий 1Т . Обычно физические и химические свойства изотопов вйех элементов, кроме водорода, практически одинаковы для атомов, ядра которых состоят из нескольких протонов и нейтронов, почти не сказывается разница в один, два нейтрона. Но у водорода снова особенность — ведь ядро атома состоит из одного-единственного протона, и если к нему добавляется нейтрон, масса ядра возрастает вдвое (10 ), а если два нейтрона — втрое (1Т ). Поэтому все изотопы водорода сильно отличаются по своим свой-С1вам, например температура кипения протия составляет (—252,8 ), дейтерия (—249,5°), трития (—248,3°). Более того, для изотопов водорода заметны различия и в химических свойствах, проявляющиеся главным образом в изменении скорости протекания химических реакций. Например, при электролизе воды разлагаются на водород и кислород в первую очередь молекулы обычной воды НгО, а молекулы тяжелой воды ОгО накапливаются в остатке. [c.284]

Установлено, что величина изотопного эффекта связана с различиями в массах атомов изотопов данного элемента между собой чем больше это различие, тем сильнее выражен изотопный эффект. Так, относительные различия масс изотопов водорода велики масса атома дейтерия составляет 200%, а трития —300% от массы атома протия, и изотопный эффект максимален именно у водорода. Различие в массах атомов изотопов РЬ и РЬ о составляет всего лишь около 1 %, и изотопный эффект в этом случае выражен очень слабо. Вообще величина изотопного эффекта резко убывает с ростом массы ядра атома. У тяжелых элементов этот эффект становится незначительным. [c.25]

Железо (геРе) и никель (28Ni) являются четными элементами, кобальт — нечетным. В связи с этим Ре и N1 представлены в природе смесью относительно большого числа стабильных изотопов (соответственно 4 и 5), а нечетный кобальт является элементом-одиночкой (природной изотоп 27 ° ядра по массе 4п + 3). [c.113]

Очень интересный пример МИЭ наблюдался Хаяши X., Сакагучи Й. О. и их соавторами для фотолиза молекул, содержащих серу [10]. Сера имеет изотопы 8 (/ = 0), 8 (I = 3/2) и 8 (/ = 0). Изучался фотораспад молекул РЬС0СН2802РЬ. При замещении 5 на 8 или 8 наблюдался изотопный эффект одного и того же знака, но величина изотопного эффекта при замещении 5 была заметно больше, чем при замещении 8 8. Этот результат нельзя объяснить изотопным эффектом, связанным с изменением массы ядра при изотопном замещении, он доказывает магнитную природу изотопного эффекта при замещении 8 — 8, т.е. при замещении немагнитного изотопа магнитным. Масштаб МИЭ в этой реакции меньше, чем МИЭ при изотопном замещении С С при фотолизе дибензилкетона. Это объясняется тем, что сера более тяжелый элемент, чем углерод, и поэтому в случае серы в синглет-триплетную эволюцию РП больший вклад вносит спин-орбитальное взаимодействие. Соответственно роль СТВ в спиновой динамике РП, содержащих такие тяжелые элементы как сера, уменьшается и масштаб МИЭ падает. [c.57]

Теория. Подобно тому как каждый изотоп любого элемента обладает определенный массой ядра и зарядом, так и большинство изотопов обладает ядериым моментом количества движения, или спином. Если изотоп имеет спин, отличный от нуля, то он благодаря своему электрическому заряду представляет собой маленький магнит. Если этот магнит подвергнуть действию постоянного магнитного поля, то его поведение будет аналогично поведению гироскопа в постоянном гравитационном поле он начнет прецесоировать. Это означает, что ось его спина начнет вращаться вокруг направления действия поля. Частота этого вращения зависит от папряженности поля, момента количества движения и магнитного момента ядра. Эта частота, обычно называе.мая частотой ларморовой прецессии, определяется уравнением [c.241]

Другая граница связана с максимально возможным числом нуклонов в ядре. Формально, предельная масса ядра вблизи границ его стабильности — даже при наиболее благоприятном соотношении протонов и нейтронов (ядра, оказывающиеся на линии бета-стабильности) — определяется спонтанным делением (СД). Впервые этот тип ядерной трансформации тяжёлых нуклидов наблюдался для изотопа (Т р = 10 лет) Петржаком и Флёровым в 1940 году [1]. К тому времени Ган и Штрассман уже открыли вынужденное деление урана. Для описания этого явления Н. Бор и Дж. Уилер предложили жидко-капельную модель ядерного деления [2 . [c.45]

Для нахождения этих зависимостей С. Рудстам предположил, что сечения образования различных изотопов, при достаточно большой энергии бомбардируюших частиц, не зависят от индивидуальных особенностей их ядер. Тогда сечения образования изотопов с данным изотопическим числом I, равным А — 21, будут плавно уменьшаться с увеличением разности масс ядра-мишени и ядра-продукта. Рис. 5-17, где подобные кривые изображены для случая расшепления ванадия протонами с энергией 187 Мэе, подтверждает правильность этого предположения. Из данных рис. 5-17 путем суммирования экспериментально определенных, а также интерполированных и экстраполированных выходов изобаров с данным массовым числом А был построен график зависимости общего сечения образования ядер с данным массовым числом от массового числа (рис. 6-17). Р1з рисунка видно, что в интервале масс 48—32 з (Л) уменьшается с уменьшением А примерно экспоненциально. По данным рис. 5-17 и 6-17 можно найти зависимость сечений образования изотопов с данным массовым числом от порядкового номера элемента 2. [c.650]

Возможно и управляемое освобождение внутриядерной эне ги ,-в достаточно обогащенной изотопом массе урана. Оно основаноПна том, что создаются и искусственно поддерживаются условия, ири которых коэффициент размножения нейтронов (отношение количестВ а высвобождающихся при делении ядра нейтронов к числу захватываемых и выбрасываемых во вне нейтронов) равен 1, т. е. в ореднем нз трех выделяющихся при делении нейтронов вызывает iHoiBoe деление лишь один. [c.480]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология