Ядро атомное радиоактивность

Гамма-спектроскопия основана на эффекте резонансного поглощения атомными ядрами 7-квантов (эффект Мессбауэра). При радиоактивном распаде ядер образуются изотопы в возбужденном состоянии. Их переход в основное состояние сопровождается 7-излучением. Невозбужденные атомные ядра в свою очередь могут поглощать 7-кванты и переходить в возбужденное состояние. Однако это явление возможно лишь в строго определенных условиях. Например, 7-излучение возбужденных ядер Ре одной металлической пластинки может поглощать невозбужденные ядра Ре другой пластинки. Если же источник и приемник 7-лучей находятся в разных соединениях (например, источник Те в металле, а поглотитель — в кристалле РеСЬ), то поглощение 7-лучей наблюдаться не будет. [c.148]

БЕТА-РАСПАД ( -распад) — радиоактивное превращение атомного ядра, при котором испускаются р-частицы — электроны (р ) или позитроны (Р+). К Б.-р. относят также захват атомным ядром электронов с ближайшей к ядру электронной оболочки. Массовое число ядра при Б.-р. не изменяется, заряд ядра увеличивается на единицу при испускании электрона и уменьшается на единицу при испускании позитрона или захвате электрона. При этом атом химического элемента превращается в атом другого (соседнего) элемента. [c.44]

Рис. 20.1. Зависимость числа нейтронов от числа протонов в ядрах устойчивых изотопов. По мере возрастания атомного номера нейтронно-протонное отношение для устойчивых ядер повышается. Устойчивые изотопы располагаются на графике в так называемом поясе устойчивости, Большинство радиоактивных изотопов располагается за пределами пояса устойчивости.

Ядро. Радиоактивность. Атомная и термоядерная энергия [c.70]

ГАММА-ЛУЧИ (v-лучи) — электромагнитное излучение с о чень короткими длинами волн (до 1 А), испускаемое атомными ядрами при радиоактивных превращениях и ядерных реакциях. Г.-л., в отличие от а- и р-лучей, не отклоняются в электрических и магнитных полях и имеют большую проникающую способность. Г.-л. используются для обнаружения внутренних дефектов изделий (гамма-дефектоскопия), в медицине для гамма-терапии злокачественных опухолей, в пищевой промышленности для консервирования продуктов и др. В химии Г.-л. применяют для инициирования радиационно-химических реакций. Источником Y-лучей служат радиоактивные изотопы Со, и др. Способы индикации Г.-л. сходны с рентгеновским излучением. .) [c.65]

Многие протекающие в природе спонтанные процессы служат источниками полезной энергии. Некоторые спонтанные явления (скажем, водопад) возникают в результате земного тяготения. Другие (например, сгорание ископаемого топлива) происходят в результате того, что в атомах электроны внешнего слоя перестраиваются, стремясь принять более устойчивую конфигурацию. Химическая энергия обусловлена неустойчивостью некоторых электронных конфигураций. Атомная энергия обусловлена неустойчивостью некоторых конфигураций внутриядерных частиц. Атомы, в состав которых входит такое ядро, называются радиоактивными. В процессе спонтанных превращений, ведущих к устойчивой конфигурации ядерных частиц, эти атомы испускают радиоактивное излучение, действующее на фотографическую пластинку так же, как и свет. Именно благодаря этому свойству и была открыта радиоактивность. [c.453]

И все это колоссальное количество теплоты выделяется радиоактивными веществами за счет запасов энергии атомного ядра. Распадаясь, радиоактивные ядра выбрасывают из себя лишние частицы. А с вылетом их выделяется и внутриатомная, ядерная энергия, за счет которой эти частицы удерживались в ядре. [c.241]

Поскольку радиоактивные свойства зависят от строения атомного ядра, а не от электронного окружения, изотопы одного элемента могут иметь похожие химические свойства и совершенно различную радиоактивность. В то время как период полураспада урана-238 равен 4 500 ООО ООО лет, период полураспада урана-235 [c.168]

Когда атомное ядро поглощает нейтрон, оно необязательно становится новым элементом при этом может образоваться просто более тяжелый изотоп. Так, если кислород-16 приобретает нейтрон (массовое число 1), то он становится кислородом-17. Однако, присоединяя нейтрон, элемент может превратиться в радиоактивный изотоп. В этом случае элемент обычно распадается с излучением бета-частицы, а согласно правилу Содди, это означает, что он становится элементом, занимающим более высокое место в периодической таблице. Таким образом, если кислород-18 получает нейтрон, то он превращается в радиоактивный кислород-19. Этот изотоп излучает бета-частицу и становится стабильным фтором-19. Таким образом, бомбардируя кислород нейтронами, его можно превратить во фтор, [c.175]

При излучении ядром атома одной а-частицы образуется новый элемент с атомным весом на четыре единицы меньше и зарядом ядра (атомным номером) на две единицы меньшим по сравнению с исходным радиоактивным элементом. В периодической системе каждый образующийся элемент располагается на две клетки левее от исходного. [c.43]

При использовании радиоактивных изотопов в качестве метки необходимо иметь в виду следующее до того момента, пока данный атом не претерпевает радиоактивного распада, он ведет себя точно так же, как и его стабильный двойник. Сигнал-излучение, испускаемое атомным ядром при радиоактивном распаде, можно соответствующим образом измерить и по результатам определения числа импульсов судить о количестве присутствующего радиоактивного изотопа. [c.276]

Ядра являются сложными частицами они образованы из более простых частиц —протонов и нейтронов. Поэтому сами ядра могут претерпевать различные превращения, например радиоактивный распад. Однако при рассмотрении химических систем атомные ядра принято считать неизменными. Исследование превращений ядер выходит за рамки химии и является предметом другой области науки— ядерной физики. В то же время число [c.21]

Изучение явления радиоактивности первоначально привело к предположению, что ядра различных атомов построены из протонов и электронов. Эта гипотеза долгое время была общепризнанной. Однако последующее изучение ядерных реакций, открытие нейтронов Чедвиком и выявившаяся возможность выделения нейтронов из любых атомных ядер (кроме протона) привели к отказу от ранее принятой гипотезы. Д. Д. Иваненко и Е. Н. Гапон (1932) и Гейзенберг (в том же году) высказали и обосновали положение, что атомные ядра состоят из протонов и нейтронов, и предложили протонно-нейтронную теорию атомных ядер. [c.51]

Гамма-спектроскопия основана на эффекте резонансного поглощения атомными ядрами у-квантов. Это явление было открыто немецким ученым Мессбауэром в 1958 г. (эффект Мессбауэра). Как указывалось (стр. 42), при радиоактивном распаде образуются изотопы в возбужденном состоянии, которое существует около 10 сек. При переходе ядер из возбужденного в основное состояние происходит у-излучение. Невозбужденные атомные ядра в свою очередь могут поглощать V-кванты и переходить в возбужденное состояние. [c.179]

В результате испускания атомными ядрами а-лучей массовое число А уменьшается на 4 а.е. м., а заряд — на 2 при испускании р-лучей Z увеличивается на 1, а массовое число не меняется (правила смещения Фаянса и Содди). Кинетика (скорость реакции) ядерного распада подчиняется уравнению первого порядка. Активность радиоактивных веществ выражают в кюри 1 Ки — это такое количество радиоактивного вещества, в котором за 1 с происходит 3,7-10 расп. [c.35]

Явление естественной (природной) радиоактивности (см. 3.1) показывает, что не только атом, но и ядро атома имеет сложную структуру. Природная радиоактивность характеризуется самопроизвольным превращением атомных ядер, когда ядро одного элемента без всякого воздействия извне превращается в ядро другого элемента. Все элементы, расположенные в периодической системе после висмута, радиоактивны. [c.70]

До сих пор мы занимались химическими реакциями, т.е. реакциями, в которых преобладающую роль играют электроны. В данной главе рассматриваются ядерные реакции, т.е. такие изменения вещества, природа которых связана с атомным ядром. Некоторые эксперты предсказывают, что мы все больше будем использовать ядерную энергию, чтобы возместить оскудевающие запасы горючих ископаемых и удовлетворить наши возрастающие энергетические потребности. Поэтому, переходя к рассмотрению ядерной химии, мы как бы продолжаем начатую в предыдущей главе тему, которая связана с получением энергии. Но, прежде чем начать это обсуждение, нужно ознакомить читателя со спорами вокруг ядерной энергии в связи с теми чувствами, которые вызывает строительство атомных электростанций. Поскольку разговоры о ядерной энергии вызывают очень много эмоций, в них трудно отделить факты от вымысла и непредвзято взвесить все доводы за и против. Поэтому каждому образованному современному человеку важно хоть немного знать о ядерных реакциях и об использовании радиоактивных веществ. [c.244]

Отметим, что сумма массовых чисел в левой и правой частях уравнения (20,1) одинакова (238 = 234 + 4). Точно также одинакова и сумма атомных номеров, или ядерных зарядов, в левой и правой частях уравнения (92 = 90 -1- 2). В любых ядерных реакциях суммы массовых чисел и атомных номеров должны оставаться без изменений. При записи ядерных уравнений не имеет значения химическая форма атома, ядро которого рассматривается, так как радиоактивные свойства ядра практически не зависят от химического состояния атома. Совершенно безразлично, имеем ли мы дело с атомом в форме )лемента или в форме одного из его соединений. [c.245]

Атомное ядро может вступать в реакции и, следовательно, изменяться несколькими различными способами. Некоторые ядра неустойчивы и самопроизвольно испускают субатомные частицы и электромагнитное излучение. Такое самопроизвольное испускание частиц или излучения из атомного ядра называется радиоактивностью. Открытие этого явления Анри Беккерелем в 1896 г. описано в разд. 2.6, ч. 1. Изотопы, обладающие радиоактивностью, называются радиоактивными, или радиоизотопами. В качестве примера приведем уран-238, который самопроизвольно испускает альфа-лучи эти лучи представляют собой поток ядер гелия-4, называемьк альфа-частицами. Когда ядро урана 238 теряет альфа-частицу, оставшийся фрагмент ядра имеет атомный номер 90 и массовое число 234. Таким образом, он представляет собой не что иное, как ядро изотопа торий-234. Обсуждаемую реакцию можно описать следующим ядерным уравнением [c.245]

Все ядра с 84 или более протонами неустойчивы. Например, все изотопы урана, элемента с атомным номером 92, радиоактивны. [c.248]

Радиоактивность. Сведения об устойчивости атомных ядер получаются при исследовании явления радиоактивности. При этом распад ядер сопровождается излучением а-излучение — ядра гелия 2Не (ион Не +), /3-излучение — поток электронов высокой энергии, 7-излучение — электромагнитные волны более высокой частоты, чем рентгеновское излучение. [c.91]

АТОМНОЕ ЯДРО — центральная составная часть атома, в которой сосредоточена основная масса атома. А. я. имеет положительный заряд, определяющий количество электронов вокруг А. я. нейтрального атома, и порядковый номер элемента Z в периодической системе элементов Д. И. Менделеева. А, я. состоит из протонов и нейтронов. Сумма протонов и нейтронов называется массовым числом и обозначается буквой М, Размеры А. я. (радиус 10 см) весьма малы по сравнению с размерами атома (10 см), но почти вся масса атома сосредоточена в А. я. А. я., имеющие одинаковое 2, но различное М, называются (как и соответствующие им атомы) изотопами и обозначаются символом атома со значениями М вверху и 2 внизу слева. Например, стабильные изотопы кислорода обозначаются 0, О, дО. Число А. я. значительно больше числа химических элементов, т. к. каждый химический элемент имеет ряд стабильных или радиоактивных изотопов. А. я. отличаются свойствами и строением. [c.34]

СЕЧЕНИЕ АКТИВАЦИИ —величина, показывающая вероятность образования радиоактивных изотопов при взаимодействии ядерных частиц (нейтронов, протонов, а-частиц) с атомными ядрами. Обозначается буквой а. Практически наиболее важны реакции радиационного захвата нейтронов и соответствующая им величина — сечение захвата нейтронов эти реакции приводят к образованию радиоактивного изотопа элемента, массовое число которого на единицу больше, чем у изотопа, претерпевшего превращение. Во многих случаях при захвате нейтронов тем же самым изотопом наблюдается образование ядерных изомеров, отличающихся друг от друга периодами полураспада. [c.226]

Другими важнейшими следствиями работ по Р. явились открытие Резерфордом в 1911 в опытах по рассеянию а-частиц металлич. фольгами существования ядра атомного и осуществление им же в 1919 первого искусственного превращения химич. элементов (азота — в кислород) под действием а-частиц, испускаемых радиоактивными элементами. Уравнение этой ядерной реакции в общепринятой краткой символике записывается в виде N (a, p)Oi . Вначале обозначается химич. символ и массовое число бомбардируемого изотопа, в конце — химич. символ и массовое число изотопа — продукта реакции. В скобках записываются символы сперва бомбардирующей частицы, а затем — частицы (или частиц), вылетающих в результате реакции, напр, а-частица (Не ), р — протон (Н1), d — дейтрон (Н ), н — нейтрон, Y-KBaHT. Бомбардируя а-частицами бериллий, Д. Чадвик в 1932 открыл нейтрон Ве (а, п) С . В 1934 супруги И. и Ф. Жолио-Кюри, исследуя результаты омбар- [c.227]

В сер. 60-х гг. учеными США и СССР была выдвинута гипотеза о существовании в области больших значений 2 т. наз. островков относительной стабильности нуклидов. В соответствии с ней гипотетич. нуклиды, отвечающие магическим значениям 2 = 110, 114, 126 и 164 или N = 184 (М = число нейтронов), должны быть достаточно долгоживущими (относительно стабильными) по отношению к спонтанному делению (см. Радиоактивность, Ядро атомное). До настоящего времени эта гипотеза не нашла подтверждения Попытки обнаружения в природе нек-рых из подобных нуклидов успеха не имели эксперименты по их синтезу пока не дали положит, результатов. Однако эти попытки стимулировали проведение расчетов на ЭВМ электронных конфигураций осн. состояний атомов и оценку иаиб важных хим. св-в элементов в интервале 2 = 104-172. Полученные данные позволяют предполагать, что в этой области значений 2 изменение св-в элементов носило бы весьма сложный характер, не имеющий прецедентов в предшествующих областях П.с., т.е. происходило бы резко выраженное размывание периодичности . [c.485]

Первый изотоп элемента № 94 — плутоний-238 в наши дни нашел практическое применение. Но в начале 40-х годов об этом и не думали. Получать плутоний-238 в количествах, представляющих практический интерес, можно, только опираясь на мощную ядерную промышленность. В то время она лишь зарождалась. Но уже было ясно, что, освободив энергию, заключенную в ядрах тяжелых радиоактивных элементов, можно получить оружие невиданной прежде силы. Появился Манхэттенский проект, не имевший ничего, кроме названия, общего с известным районом Нью-Йорка. Это было общее название всех работ, связанных с созданием в США первых атомных бомб. Руководителем Манхэттенского проекта был назначен не ученый, а военный — генерал Гровс, ласково величавший своих высокообразованных подопечных битыми горшкамп . [c.393]

Первое искусственное осуществление ядерной реакции (Резерфорд, 1919) положило начало новому методу изучения атомного ядра. Открытие нейтронов (Чэдвик, 1932) привело к возникновению протонно-нейтронной теории атомных ядер, предложенной сначала Д. Д. Иваненко и Е, Н. Гапоном (1932) н в том же году Гейзенбергом. Вскоре Фредерик и Ирен Жолио-Кюри (1934) открыли явление искусственной радиоактивности В 1938 г. Хан и Штрассман осуществили деление атомного ядра урана, а в 1940 г. К. Д. Петржак и Г. Н. Флеров открыли явление самопроизвольного деления атомных ядер. В 40-х годах была осуществлена цепная ядерная реакция (Ферми) и вскоре был открыт новый вид ядерных превращений — термоядерные реакции. Дальнейшее развитие ядерной физики сделало возможным использование ядерной энергии. Позднее эти явления стали использовать при химических и биологических исследованиях. В настоящее время разрабатывается проблема осуществления управляемых термоядерных реакций. [c.19]

Некоторые комбинации протонов и нейтронов способны в течение длительного времени существовать без изменений. Такие атомные ядра называются стабильными. В других случаях ядра нестабильны, т. е. ослонны к распаду с испусканием частиц или излучения. Эти ядра называются радиоактивными. Их легко обнаружить с помощью различных приборов, таких, как счетчики Гейгера-Мюллера, сцинтилляционные счетчики и т. п. С возрастанием атомного номера ядра возрастает и доля нейтронов в ядре, необходиш>1х для того, чтобы оно оставалось стабильным. Ядро урана содержит, например, 92 протона и для стабильности ему требуется 138 нейтронов. Изотопы урана с большим числом нейтронов радиоактивны, их ядра нестабильны. [c.370]

Материя состоит из элементов, среди которых 92 — естественные, несколько получены искусственно. Элементы состоят из атомов, которые имеют положительно заряженное ядро и вращающиеся вокруг него отрицательно заряженные электроны. Ядро состоит из протонов (заряженных положительно) и нейтронов (электрически нейтральных частиц). Протоны и нейтроны имеют одинаковую массу, которая приблизительно в 1800 раз больше массы электронов. Обычно атомы электрически нейтральны, так как число вращающихся вокруг ядра электронов равно числу протонов в ядре. Атомный номер элемента, т. е. число протонов в ядре, Z и атомная масса А обозначаются слева от элемента. Например, I — это атом I, в ядре которого находятся 53 протона и 78 нейт-рбнов. В настоящее время известно приблизительно 1600 изотопов. Изотопом называется разновидность одного и того же химического элемента, отличающаяся массой атома. Например, и " 1. Большинство изотопов стабильны, но некоторые из них неустойчивы и подвержены радиоактивному распаду, в результате которого образуются более устойчивые элементы. Каждый радиоактивный изотоп (нуклид) распадается специфическим образом, испуская одну или несколько определенных порций энергии. Существует несколько типов распада, включающих а-, 3- и у-излучение, внутреннюю конверсию и захват электронов. [c.9]

Альфа-частицаохгтокт из двух протонов и двух нейтронов это ядро атома гелия-4 ( Не). Она примерно в 8000 раз тяжелее бета-частицы. Альфа-излуче-ние испускается некоторыми радиоактивными изотопами элементов с атомным номером больше 83 и имеет очень малую проникающую способность оно задерживается несколькими сантиметрами воздуха. Источник альфа-излучения можно безопасно держать в руке, так как альфа-частицы не могут проникнуть сквозь кожу. [c.323]

В 1900 г. Виллард нашел третью компоненту излучения, испускаемого радиоактивными веществами, так называемые улучи. Эти лучи испускаются атомными ядрами в результате естествейных или искусственных превращений или вследствие торможения заряженных частиц, аннигиляции пар частиц и распадов частиц. ДлинЬ волн у-лучей большинства ядер, лежит в пределах от 0,0001 до 0,1 нм. у-Лучис энергией до 100 кэВ (мягкие у-лучи) ничем кроме своего ядерного происхождения не отличаются от характеристических рентгеновских лучей. Поэтому часто термин "ii-лучи применяют для обозначения электромагнитного излучения любой природы, если его энергия больше 100 кэВ. Фотоны, возт кающие в процессах аннигиляции и распадов, называют v-квантами. [c.102]

Что касается (4-раснада, то ему подвергаются обычно атомы тяжелых радиоактивных элементов, в ядрах которых протоны и нейтроны сгруппированы двупарными четверками. Распад заключается в том, что одна из таких четверок удаляется из ядра. При этом заряд ядра уменьшается на две единицы, а масса атома уменьшается на четыре единицы. В конечном итоге изотоп радиоактивного элемента превращается в зoтoп элемента с атомным номером на два меньше и с атомной массой меньше на четыре. Примером может служить радиоактивный распад радия с образованием радона [c.24]

У незаряженных нейтронов не может быть электрического взаимодействия они останавливаются при столкновении с ядром подобно биллиардным щарам. Бомбардируемые атомы отскакивают со скоростью, достаточной для потери орбитальных электронов, и прохо-. дят через поглотитель в виде тяжелых заряженных частиц. Нейтроны могут быть также остановлены в результате поглощения атомными ядрами с сбразсванием новых, обычно радиоактивных, изотопов, но при облучении этот процесс, как правило, не имеет большого значения. Таким образом, все типы ионизирующего излучения приводят к образованию заряженных частиц большой энергии, которые в конечном итоге теряют ее, образуя ионизированные и возбужденные атомы или молекулы. Конечный результат такой ионизации и возбуждения зависит от природы химических связей в облученном материале. [c.157]

Все элементы, расположенные в периодической системе после висмута зВ . радиоактивны. Из них только ядра Th(Г / = 1,4- О лет), (Г / =7-10 лет) и (Г / ==4,5-10 лет) имеют достаточно большой период полураспада и могли сохраниться на Земле. Другие элемещгы с атомными номерами. более 83 постоянно образуются за счет естественного радиоактивного распада ядер ТИ, и [c.14]

Радиоактивными ядрами являются нуклиды (6), низкое нейтронно-протонное отношение (в), низкое нейтронно-протонное отношение (д), большой атомный номер. 20.14. а) Нет- низкое нейтронно-протонное отношение. Должен быть радиоактивен с испусканием позитрона, б) Нет-низкое нейтронно-протонное отношение. Должен испускать позитрон или (возможно) подвергаться захвату орбитального электрона, в) Нет-большое нейтроннопротонное отношение. Должен испускать бета-частицы. г) Нет-большой атомный номер. Должен испускать альфа-частицы. 20.17. а) Таллий-210 имеет большое нейтронно-протонное отношение. Испускание бета-частиц, в сущности, превращает нейтрон в протон, чем снижает нейтронно-протонное отнощение. б) ддАс имеет низкое нейтронно-протонное отношение. Захват орбитального электрона превращает протон в нейтрон, что повышает нейтронно-протонное отношение, в) азВ имеет низкое нейтроннопротонное отношение. Испускание альфа-частицы снижает как число нейтронов, так и число протонов и понижает атомный номер ядра в сторону значения, для которого пониженное нейтронно-протонное отношение достаточно для устойчивости. 20.19. Ое -> + Че. [c.477]

СПОНТАННОЕ ДЕЛЕНИЕ (лат. зроп-1апеп5 — самопроизвольный) — тип радиоактивного превращения, при котором тяжелое ядро распадается на отдельные осколки — ядра элементов с меньшей атомной массой. Обычно образуются два осколка, иногда излучается еще а-частица. Одновременно С. д. сопровождается излучением нескольких нейтронов и у-квантов. [c.235]

Распределение электронов в многоэлектронных атомах. Спектроскопия. Оптические спектры атомов. Схема термов. . . 3.1 [.Ядро. Радиоактивность. Атомная и термоядерная энергия [c.429]

Радиоактивный распад с испусканием Р- и а-частиц приводит к изменению заряда яДра, т. е. к превращению исходного ядра в ядро другого элемента. В случае Р"-распада атомный номер увеличивается на единицу, при р+-распаде — уменьшается на единицу. В обоих случаях массовое число не изменяется, В результате а-распада атомный номер уменьшается на два, а массовое число — на четыре. Часто а- и р-распад ядер сопровождается электромагнитным излучением очень высокой энергии, которое называют у-излучением. Наличие 7-излучения свидетельствует, что первоначально в результате радиоактивного распада образуется ядро в возбужденном состоянии, которое переходит в основное состояние с испусканием у-квантов. а- и Р-Частицы, так же как и 7-излучение, обладают высокой энергией, измеряемой сотнями тысяч и даже миллионами электронвольт. Для сравнения можно сказать, что энергия разрыва одной химической связи измеряется несколькими эВ энергия, необходимая для удаления одного электрона из окружающей атом электронной оболочки, измеряется несколькими эВ или небольшим числом десятков эВ, Поэтому каждая а- или р-частица или у-квант могут на своем пути произвести вполне ощутимые действия. Так, в газе, ударяясь о встречные атомы или молекулы, они способны выбивать из них электроны и превращать их в ионы. Поэтому газ становится на какой-то очень короткий промежуток времени более электропроводным, и если частица пролетела между электродами, то удается зарегистрировать прохождение тока ( вспышку электропроводности). Если число распадающихся атомных ядер не превышает несколько тысяч в секунду, то каждая вспышкй может быть зарегистрирована отдельно (электропроводность, возникшая в результате пролета одной частицы успеет упасть до малых значений перед пролетом следующей частицы) и тем самым можно считать число актов радиоактивного распада. Это [c.23]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология