Атомные веса радиоактивных изотопов физический метод

В 1870 г. Д. И. Менделеев [26] предсказал возможность обнаружения в природе элемента с порядковым номером 87, который должен разместиться в периодической таблице химических элементов в первой группе 10-го ряда. Предсказанный для него атомный вес лежал в пределах 210—230. Элемент должен образовывать окисел МегО и быть аналогом цезия. Первое сообщение об открытии 87-го элемента появилось в 1925 г. [9]. Вплоть до 1937 г. многие исследователи пытались искать этот элемент в различных природных объектах минералах, золе сигар, сена и грибов, в свекловичной патоке, в морской и минеральных водах. Для этой цели применялись разные физические методы магнито-оптический [49], рентгеновские [74—76, 100, 101] и метод анализа катодных лучей [52]. Однако все эти работы не привели к убедительным доказательствам существования элемента 87 в природе впоследствии стала понятна причина этих неудач — элемент 87 не имеет ни стабильных, ни долгоживущих радиоактивных изотопов. [c.260]

Меченые атомы. Большинство химических элементов представляет собой смесь изотопов, состав которой в ходе физических, химических и биологических процессов обычно остается неизменным. Это подтверждается постоянством изотопного состава элементов, полученных из самых разнообразных источников, а также тем фактом, что атомные веса с очень большой точностью можно определять химическими методами. Следует, однако, иметь в виду, что в случае наиболее легких элементов, у которых наибольшие разности масс изотопов (выраженные в процентах), в ходе различных процессов может происходить некоторое разделение изотопов. Этот эффект необходимо учитывать при любых исследованиях, в которых используются в качестве меченых атомов изотопы водорода. Если не считать изотопов водорода и Ве (масса которого отличается от массы стабильного Ве только на 25%), то наиболее легким элементом, изотопы которого широко используют при исследованиях методом меченых атомов, является углерод. Для этого элемента в большинстве исследований, не требующих повышенной точности, специфическими изотопными эффектами уже можно пренебречь. В настоящем разделе будем исходить из представления, что радиоактивность данного изотопа ни в коей мере не изменяет его химических (или биологических) свойств. Случаи возможных отклонений от этого правила рассматриваются в разделе В. [c.195]

Существование одного и того же элемента в виде атомов с различными массами подозревали ранее, поскольку было найдено, что многие пары радиоактивных элементов не разделяются обычными химическими методами. Предполагалось, что эти пары не будут различаться спектроскопически. Содди [ 1905] назвал такие различные по радиоактивности формы данного элемента изотопами, поскольку они занимают одно и то же место в периодической системе элементов. Предполагалось также, что могут существовать и изотопы стабильных элементов и что неидентифицированный ион, обнаруженный Томсоном, представляет собой тяжелый изотоп неона. После того как в 1919 г. Астон окончательно доказал существование двух изотопных форм неона, теория существования изотопов, вытекающая из теории атомного ядра Резерфорда [1752], оказала большое влияние на дальнейшее формирование теории строения ядра. Содди [1906] считал, что изотопы обладают совершенно идентичными физическими свойствами, различие сохраняется лишь в отношении сравнительно немногих свойств, непосредственно связанных с массой атома . Такие же величины, как константы равновесия и скорости химических реакций молекул, содержащих различные изотопы, различаются очень незначительно. Содди предвидел, что для многих легких элементов, как, например, магния, хлора, атомные веса которых заметно отличаются от целых чисел (24,3 и 35,5 соответственно), будет характерно наличие нескольких распространенных стабильных изотопов. [c.14]

ИЗОТОПНЫЙ МЕТОД (метод меченых атомов). Использование в исследовательских целях различных изотопов. Среди изотопов имеются стабильные — устойчивые — и радиоактивные — распадающиеся. Атомы одного изотопа, введенные в основную массу атомов другого изотопа того же элемента, называются мечеными атомами. Наличие их в смеси может быть обнаружено физическими методами, в частности по радиоактивности . Меченые атомы равномерно распределяются среди основной массы атомов другого изотопа, что приводит к образованию меченых соединений. В частности, в агрохимии применяются меченые удобрения, например меченый суперфосфат, содержащий не только обычный фосфор с атомным весом 31, но и радиоактивный изотоп с атомным весом 32 — или меченый сульфат аммония, содержащий повышенное количество стабильного изотопа азота с атомным весом 15 — К . Применение в опытах меченых удобрений позволяет отличить питательный элемент, поступивший в растение из удобрения, от поступившего из почвы, проследить передвия ение удобрений и их химические превращения в почве и растении. Применение изотопного метода привело к установлению более правильных представлений о коэффициенте использования фосфорных и азотных удоб-)еыий, о ретроградации фосфатов и зафосфачивании почв. 1рименение радиоактивного фосфора позволило определять общий запас в почве усвояемых фосфатов. Радиоактивные изотопы используются для определения влажности почвы, ее объемного веса, при изучении вопросов мелиорации и орошения. Применение их позволило правильнее оценивать различные способы внесения удобрений, в частности некорневых подкормок, и работу туковых сеялок. И. м. получил широкое применение при изучении действия ядохимикатов, так как при его помощи быстро и точно устанавливается поступление ядохимикатов в растение и организм животного. [c.111]

Изотопный спектральный анализ. Задача изотопного анализа состоит в определении изотопного состава данного элемента в пробе. Для исследования изотопного состава применяется ряд методов, которые основаны либо непосредственно на разнице в атомных весах изотопов (масс-спектрометрический метод), либо на различии других физических свойств изотопов. К таким методам относятся денситомет-рический метод, основанный на измерении плотности, рефрактометрический метод анализа воды по показателю преломления, анализ газов по изменению теплопроводности, методы анализа по радиоактивным свойствам облученных изотопов и спектральные методы по атомным и молекулярным спектрам. [c.10]