Уран, бомбардировка нейтронами

Для получения элементов с атомными номерами от 93 до 105 были использованы искусственные ядерные превращения. Они получили название трансурановых элементов, поскольку расположены в периодической таблице сразу же за ураном. Элементы 93 (нептуний) и 94 (плутоний) были впервые получены в 1940 г. Сначала их получили путем бомбардировки урана-238 нейтронами в результате следующих реакций [c.253]

Уран подвергли бомбардировке нейтронами. Нейтрон довольно легко проникает в урановое ядро и застревает там, увеличивая атомный вес элемента на единицу. Из урана-238 получается новый, неизвестный в природе изотоп урана — уран-239. Как и другие атомные ядра с лишним нейтроном, уран-239 неустойчив, он выбрасывает из себя электрон, причем нейтрон внутри ядра превращается в протон. Заряд ядра повышается на единицу — и получается новый, неизвестный в природе, элемент зарядом ядра 93 и атомным весом> 239. [c.246]

Природный уран, состоящий из 99,3% изотопа ц 0,7% 235[j в нормальном состоянии не претерпевает цепной реакции при бомбардировке нейтронами. Свободные нейтроны, образующиеся из как отмечено выще, поглощаются изотопом кото- [c.775]

В 1934 г. Ферми занялся бомбардировкой урана нейтронами в тем, чтобы узнать, нельзя ли получить атомы сг большей массой, чем уран (трансурановые элементы) В то время у урана был наибольший порядковый номер в периодической таблице, но возможно, что у элементов с большими порядковыми номерами слишком короткий период полураспада. [c.175]

ТЬ присутствуют в природном уране ТЬ и ТЬ — в урановых минералах как члены цепи распада урана-235. Остальные изотопы образуются при нейтронной бомбардировке перечисленных. [c.264]

При бомбардировке урана-238 нейтронами получается уран-239, при распаде которого образуются два первых трансурановых элемента — нептуний и плутоний последний имеет важное значение как источник ядерной энергии [c.45]

Бомбардировка урана нейтронами приводит по крайней мере к двум последовательностям ядерных реакций. В одной из них изотоп уран-235 захватывает обладающий низкой энергией нейтрон и образуется неустойчивое, способное к делению ядро изотопа уран-236 [c.435]

Плутоний получается при бомбардировке урана-238 нейтронами. Уран-239 при р-распаде переходит в нептуний-239, а последний тем же самым путем переходит в плутоний-239. [c.43]

Ядерное сырье — представляет собой вещества, самопроизвольно не дающие реакции деления. После нейтронной бомбардировки они становятся способными к делению. К этой группе относятся уран-238, торий-232 и плутоний-240. [c.261]

Деление на ядерное сырье и собственно делящиеся вещества условно, так как под влиянием нейтронной бомбардировки можно вызвать деление и у веществ, входящих в группу сырья. Так, например, уран-238 при бомбардировке быстрыми нейтронами, энергия которых около 100 кэВ, способен к делению. [c.261]

В естественном, природном уране, содержится 99,28% основного изотопа урана-238, 0,71% изотопа урана-235 и 0,0058% изотопа урана-234. Уран-238 поглощает большую часть медленных нейтронов, не давая реакции деления, но при бомбардировке быстрыми нейтронами деление возможно и уран-238 может быть использован как основное делящееся вещество. [c.263]

Ядерные реакции широко используются для синтеза трансурановых элементов. С их помощью были получены элементы от 2 = 93 до 2 = = 107. Например, первые два трансурановых элемента — нептуний и плутоний — были получены при бомбардировке урана-238 нейтронами (сначала получается уран-239, а при распаде его — два указанных элемента) [c.72]

Данная группа исследователей 28 марта 1941 г. впервые показала на образце, содержащем 0,5 л/сг плутония-239, что этот изотоп под действием медленных нейтронов подвергается делению с вероятностью реакции (поперечным с е ч е н и е м) даже большей, чем уран-235. Образец помещался перед экранированным окном ионизационной камеры, которая могла регистрировать каждый акт деления плутония-239. Затем вблизи образца получали нейтроны путем бомбардировки бериллиевой мишени дейтронами на 37-дюймовом циклотроне старой радиационной лаборатории в Беркли. Парафин, в котором находился образец, замедлял нейтроны, и они с большой вероятностью захватывались плутонием. Этот эксперимент при использовании пучка дейтронов в 6 мка давал небольшую, по заметную скорость деления. Для повышения точности измерения поперечного сечения деления данный образец, имевший около 5 мг редкоземельных элементов в качестве носителей, подвергался окислительно-восстановительной химической очистке, в результате которой количество носителя снижалось до нескольких десятых миллиграмма. Было установлено, что поперечное сечение деления для плутония-239 примерно на 50% выше, чем для урана-235. Эта величина согласуется с точными данными, полученными впоследствии. [c.22]

В 1934 г. Энрико Ферми начал систематически бомба] дировать химические элементы нейтронами — частицам открытыми Дж. Чедвиком в 1932 г. В результате этс операции в уране появлялись неизвестные прежде ради активные вещества. Ферми и его сотрудники считали, чт им посчастливилось открыть трансурановые элементы. Г не все разделяли их оптимизм. Известный немецкий р. диохимик Ида Ноддак в статье Об элементе № 93 ш сала Можно с одинаковыми основаниями считать, что ядерном взаимодействии, вызываемом нейтронами, пр текают реакции, отличные от тех, которые наблюдалш прежде прр воздействии протонов и альфа-частиц. Во можно, что при бомбардировке нейтронами тяжелые яд урана делятся на несколько больших осколков — изотопе известных элементов . [c.354]

Различные виды излучения представляют собой формы энергии, испускаемой возбужденными или нестабильными яДраМи атомов. Некоторые из этих атомов встречаются в природе, другие получают в атомных реакторах. Все они находятся в нестабильном состоянии. Для того чтобы достигнуть равновесия, они должны изменить свою структуру (распасться) с выделением энергии (рис. 11.1). К естественным радиоактивным элементам относятся уран и радий примерами искусственных радиоизотопов служат плутоний и продукты распада, образующиеся в реакторах при бомбардировке нейтронами ядер некоторых тяжелых элементов. При контроле дозы облучения, полученной сотрудни- [c.349]

Порядок заполнения 5з-, Ы- и 5р-подоболочек такой же, как и для 4 , Зй и 4р. Далее, после заполнения бх-орбитали, начинают заполняться 4/-орбитали. Э.пементы с незаполненной 4/-подоболочкой называются редкоземельными. Они обладают сходными химическими свойствами. Как и переходные металлы, редкоземельные элементы имеют почти выро кденные (близкие по энергии) орбитали. В конфигурациях, соответствующих основному состоянию, они имеют один 5й-электрон вслед за незаполненной 4/-подоболочкой первый 5й-электрон появляется в Ьа и затем больше не добавляются электроны в эту Ъй-подоболочку вплоть до Н . Наконец, после заполнения 5й-орбиталей (второй ряд переходных металлов) и далее 6р- и 75-орбиталей начинают заполняться 5/-орбитали, что приводит к образованию актиноидов. Элементы, расположенные за ураном (92-й элемент периодической системы), образуются только при бомбардировке нейтронами тяжелых элементов и, как правило, имеют малое время жизни ). [c.55]

Но этот пскусственно полученный изотоп фосфора ведет себя как естественно радиоактивны элемент радий или уран. Бомбардировка альфа-частицами давно кончилась, а фосфор продолжает распадаться. Новый радиоактивный изотоп оказался очень недолговечен, он распадался наполовину уже за 3 минуты. Проведя такие же опыты с бором и магнием, Жолио-Кюри установили, что иод действием альфа-частиц в различных элементах происходят сложные ядерные реакции, в результате которых испускается нейтрон, а остающееся ядро оказывается неустойчивым и распадается, излучая позитроны. [c.275]

Декабрьским днем 1938 года в одной из берлинских лабораторий произошло событие, вошедшее в историю науки как расщепление атомного ядра. О. Ган и его ассистент химик Ф. Штрасман подвергли бомбардировке нейтронами уран и провели после этого тщательный химический анализ. С помощью специального прибора они регистрировали импульсы, испускаемые облученным препаратом. Это позволяло им идентифицировать образовавшиеся элементы не только химически, но и физически — по периоду полураспада. Напомним, что периодом полураспада называется время, в течение которого радиоактивность препарата уменьшается вдвое. [c.42]

К сожалению, не все современные физики отдают себе отчёт в том, что основой их собственных достижений служит именно система Менделеева, без помощи которох они давно запутались бы в бесконечном лабиринте эмпирических открытий. Между тем большая роль менделеевской системы подтверждается на примере новейших достижений физики. Когда после открытия нейтрона (нейтральной частицы с массой, равной приблизительно одной атомной единице) учёный Ферми в 1934 г. подверг бомбардировке нейтронами ядра урана, то сначала он не смог правильно разобраться в полученных результатах. Но вот в начале 1939 г. было открыто, что прп действии нейтронов на уран образуется барий. Известно, что уран имеет порядковый номер 92, а барий 56 (почти вдвое меньший). До тех нор, согласно закону сдвига, мо яшо было ожидать образования элемента с порядковым номером либо на единицу больше исходного (сдвиг вправо), либо на две единицы меньше (сдвиг влево). Уменьшение же порядкового номера сразу почти вдвое оказалось совершенно новым явлением. Его можно было объяснить, исходя из системы Менделеева, только одним единственным способом, а именно—допущением, что происходит раско, ядра атома зфана на две примерно равные половины, например, на барий (номер 56) и криптон (номер 36). Это предположение вскоре же целиком подтвердилось. Здесь, как и раньше, путеводной звездой служила всё та же система Менделеева именно она дала возможность понять факт, который был известен уже пять лет, но смысл которого раскрылся только тогда, когда он был приведён в правильную связь с менделеевской системой. [c.27]

В 1938 году немецкие ученые Отто Ган и Фриц Штрассман бомбардировали уран нейтронами. Неожиданно они обнаружили, что одним из продуктов является элемент с порядковым номером 56 — барий. Первой поняла в чем тут дело Лиза Мейтнер, австрийский физик, ранее работавшая с Ганом и Штрассманом. Она предположила, что нейтрон при бомбардировке расщепил атом урана на две равные части. Другие ученые немедленно подтвердили открытие Мейтнер. Миру стала известна первая реакция расщепления атома. Ган и Штрассман наблюдали сложный процесс, упрощенно описываемый так [c.337]

Картина заполнения 45-, 3< - и 4р-электронов повторяется для случая 55-, и 5р-подоболочек, и создаются электронные конфигурации переходных металлов второго ряда. Затем после заполнения электронами б5-орбнтали начинается заполнение 4/-орбиталей, и образуется последовательность атомов редкоземельных элементов. Аналогичным образом в конце периодической таблицы при заполнении 5/-орбиталей происходит образование актиноидов. Элементы, следующие за ураном (порядковый номер 92), были получены бомбардировкой атомов тяжелых элементов нейтронами они являются в основном ко-роткоживущими. [c.54]

Трансурановые элементы (заурановые элементы) — радиоактивные химические элементы, расположенные вслед за ураном в периодической системе Д. И. Менделеева. Атомные номера 93. Большинство известных трансурановых элементов (93—103) принадлежит к числу актиноидов. Все изотопы их имеют период полураспада значительно меньший, чем возраст Земли. Поэтому Т. э. практически отсутствуют в природе и получаются искусственно посредством различных ядерных реакций. Первый из трансурановых элементов нептуний Np (п. н. 93) был получен в 1940 г. бомбардировкой урана нейтронами. За ним последовало открытие плутония (Ри, п. н. 94), америция (Ага, п. н. 95), кюрия (Сга, п. н. 96), берклия (Вк, п. н. 97), калифорния( f, п. н. 98), эйнштейния (Es, п. н. 99), фермия (Рш, п.н. 100), менделевия (Md, п. н. 101), нобелия (No, п. н. 102), лоуренсия (Lr, п. н. 103) и курчатовия (Ки, п. н. 104). Так же получены Т. э.с порядковым номером 105— 106. Более или менее полно изучены химические свойства Т. э. Криста.члографи-ческне исследования, изучение спектров поглощения растворов солей, магнитных свойств ионов и других свойств Т. э. показали, что элементы с п. н. 93—103 — аналоги лантаноидов. Из всех Т. э. наибольшее применение нашел Ри как ядерное горючее. [c.138]

В результате исследований И. Кюри и П. Савича, которые, облучая уран тсак быстрыми, так и медленными нейтронами, получили радиоактивное вещество, которое они предварительно обозначили символом Йз,д, потому TITO оно имело период полураспада, равный трем с половиной дням. В 1939 г. Ган и Штрасман нашли, что продукт R3,5 представляет собой смесь элементов в нее входят некоторые щелочноземельные металлы, которые в свою очередь превращаются, излучая р-частицы, в редкоземельные элементы. При бомбардировке ядро урана 235 разбивается на две -части, давая изотопы бария (атомный номер 56). Подобным же образом ведет себя торий. Подвергнутый нейтронной бомбардировке, он дает уран 233, который, как и уран 235, способен к делению. [c.423]

Значение разделения изотопов для атомной технологии совершенно очевидно. Разделение изотопов делящегося под действием медленных нейтронов, и №38 содержание которого в природном уране гораздо больше, осуществляется на мощных заводах. Исключительная замедляющая способность тяжелой воды является причиной того, что крупномасштабное производство ее — неотъемлемая часть программы по атомной энергии. В связи с тем что другие реакторные материалы теплоносители, разбавители горючего и конструкционные материалы — не должны содержать изотопов, имеющи.к большое сечение поглощения нейтронов, применение их в реакторах требует разделения изотопов. Например, ТЬ (N 503)4 может применяться в зоне воспроизводства гомогенного реактора-размно.жителя, —весьма полезный жидкометаллический теплоноситель, а — ценный компонент горючего на основе расплавленных солей. Для целей атомной энергетики было выделено много килограммов изотопа В °, хорош о поглощающего нейтроны. Эффективность поглотителей и детекторов нейтронов, основанных на реакции В п, а)Ь1 гораздо выше в случае применения бора, высокообогащенного по изотопу В , чем при использовании природной смеси, содержащей 19,8% В . Кроме того, в различных методах ядерных исследований (бомбардировка в циклотроне, измерение ядерных свойств и т. д.) требуются небольшие количества отдельных изотопов. Разделенные стабильные изотопы при.меняются как меченые атомы, особенно в тех случаях, когда радиоактивные изотопы [c.334]

Первые новые искусственные элементы нептуний и плутоний, названия которых, как и уран, происходят от названий соответствующих планет, были получены в 1940 г. Мак-Милланом и Абельсоном, а также Сиборгом, Мак-Милланом, Кеннеди и Уолом соответственно при бомбардировке урана пучком частиц на циклотроне в Беркли. Оба элемента получают из отработанных топливных элементов ядерных реакторов, в которых они образуются при захвате нейтронов, возникающих при расщеплении [c.537]

Впервые актиний был выделен из минералов, содержащих уран, где он присутствует в ничтожных количествах в настоящее время его получают в небольших количествах (порядка миллиграммов) из Ра (табл. 32.3) он образуется за счет реакций захвата нейтронов с последующим -распадом. Ион Ас отделяют от избытка Ра и изотопов ТЬ, Ро, В1 и РЬ (также образующихся при распаде или бомбардировке) ионным обменом или экстракцией теноилтрифтор-ацетоном. При осаждении АсРд из растворов и восстановлении безводного фторида парами лития при 1100—1275° или АсС1з парами калия при 350 получается серебристо-белый металл (т. пл. 1050°). Вследствие радиоактивности металл светится в темноте. Как и лантан, это реакционноспособный металл, он окисляется во влажном воздухе его реакционная способность отчасти обусловлена интенсивной радиоактивностью. Химические свойства иона Ас как в [c.539]

Все изотопы плутония получены искусственно. Легкие изотопы получают в циклотроне бомбардировкой соответствующих ядер заряженными частицами высоких энергий дейтронами, ионами гелия. Тяжелые изотопы накапливаются при нейтронном облучении в ядерных реакторах. Эти изотопы играют важную роль в синтезе трансплутониевых элементов. Относительное содержание в облученном уране 2зэрц и более тяжелых изотопов, мри, гри, а также зври, 237 р, [c.319]

Когда в конце 1943 года в США смогли наскрести несколько миллиграммов плутония, в Чикагском университете группа Гленна Сиборга и Альберта Гиорсо стала работать над синтезом и обнаружением других ближайших трансуранов — 95- и 96-го. Они, несомненно, также должны образовываться в атомном реакторе в результате многократного захвата нейтронов ураном. Однако не было смысла выделять неизвестные элементы из продуктов деления до тех пор, пока не будут известны их химические и физические свойства. Поэтому Сиборг с сотрудниками хотели сначала получить эти трансураны при помощи циклотрона бомбардировкой плутония нейтронами или дейтронами. Между тем опыты, длившиеся месяцами, не давали каких-либо сдвигов. Появились сомнения в правильности использования методов разделения. [c.155]

Заурановые элементы. Искусственное воссоздание элементов более тяжелых, чем уран, началось с открытия элемента № 93. В 1940 г. Мак-Миллан и Абельсон обнаружили, что при бомбардировке изотопа нейтроном последний захватывается ядром урана с образование более тяжелого изотопа последний, выделяя -излучение, переходит в новый, следующий по счету элемент, которому и было дано название нептуний (Np) иЩ + H = U + y -f Np- . [c.208]

Заурановые элементы. Искусственное воссоздание элементов более тяжелых, чем уран, началось с открытия элемента № 93. В 1940 г. Мак-Миллан и Абельсон (США) обнаружили, что при бомбардировке изотопа нейтроном последний [c.214]

Первые попытки получить элементы, стоящие за ураном, были предприняты Ферми, Сегре и их сотрудниками эта группа ученых бомбардировала уран нейтронами в 1934 г. в Италии (см. гл. 2). И они действительно обнаружили целый ряд радиоактивных продуктов. На протяжении гюследующих лет радиоактивные продукты, образующиеся при бомбардировке урана нейтронами, являлись объектом химических исследований, проводимых О, Ганом, Л. Мейтнер, Ф. Штрассманом в Германии [c.60]

В 1939 г. Ган и Штрасман нашли, что продукт представляет собой смесь элементов в нее входят некоторые щелочноземельные металлы, которые в свою очередь превращаются, налучая Р частицы, в редкоземельные элементы. При бомбардировке ядро урана 235 разбивается на две части, давая изотопы бария (атомный номер 51)). Подобным же образом ведет себя торий. Подвергнутый нейтронной бомбардировке, он дает уран 233, который, как и уран 235, способен к делению. [c.403]

Элемент 93, нептуний, был впервые получен по приведенной выше реакции с нейтронами, образующимися в циклотроне (Мак-Миллан, Абельсон, 1940). При бомбардировке очень быстрыми нейтронами уран претерпевает разные превращения, образуя неустойчивый изотоп, который при 3-распаде превращается во второй изотоп нептуния [c.776]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология