Изотопы физико-химические свойства

Водород. Положение водорода в Периодической системе. Изотопы водорода. Строение электронной оболочки атома водорода, характерные степени окисления. Водород как простое вещество. Строение молекулы. Физико-химические свойства. Получение и применение водорода. Распространение в природе. [c.108]

Тяжёлую воду и тяжёлый изотоп водорода выделяют из природных соединений, главным образом из воды. Содержание дейтерия (В) в природных соединениях составляет примерно 0,015% ат., при этом отклонение в величине концентрации обычно составляет не более 0,001% ат. [1], а трития (Т) на Земле всего несколько килограммов. Для концентрирования дейтерия и трития используют различия в физико-химических свойствах изотопов и их соединений, обусловленные разными массами атомных ядер. Наибольшее применение получили следующие методы [19] [c.278]

В распределении газов по разрезу осадочного чехла существует определенная зональность. Снизу вверх возрастает коэффициент сухости, увеличивается доля изобутана (относительно л-бутана), увеличивается содержание легкого изотопа углерода. Зональность эта хорошо знакома исследователям, однако объясняют они ее с разных точек зрения. Одни считают, что причина в различии физико-химических свойств компонентов газов (растворимость в воде и нефти, коэффициенты диффузии и т.д.) и связанных с этим эффектов, сопровождающих процессы формирования и разрушения залежей. Сторонники этой точки зрения, как правило, большое значение придают процессам вертикальной и латеральной миграции. Другие исследователи наблюдаемые различия в составе газов объясняют особенностями механизма их генерации. [c.117]

Мембраны. Для разделения изотопов используются как полимерные мембраны, так и мембраны из неорганических материалов— металлов и их оксидов, керамики, стекла. Мембраны могут быть как пористыми, так и сплошными, иметь гомогенную или анизотропную структуру и т. д. Выбор типа мембраны (из перечисленных выше) для разделения газов с близкими молекулярными массами и U), обладающих схожими физико-химическими свойствами,— задача весьма трудная. Усложняет- [c.314]

Методы анализа как радиоактивных, так и стабильных изотопов в большинстве случаев основаны на различных принципах. При анализе радиоактивных изотопов в основе аналитических методик лежат различные способы регистрации радиоактивного излучения его энергии, зависящей от природы излучателя (качественный анализ), и интенсивности, определяющей концентрацию данного изотопа (количественный анализ). Что касается стабильных изотопов элементов, то основу аналитических методик составляет различие физических или физико-химических свойств изотопозамещенных форм вещества в атомарном или молекулярном виде. [c.87]

Характерной особенностью применяемых в настоящее время методов глубокой очистки является то, что все они основаны на использовании различия в химических или физико-химических свойствах разделяемых веществ, т. е. в свойствах, обусловленных главным образом строением электронных оболочек атомов или молекул разделяемых веществ. Методы, в основе которых лежит различие в физических свойствах разделяемых веществ, например разделение в центрифугах, электромагнитная сепарация, широко используемые для разделения изотопов, для глубокой очистки веществ применения пока не находят. [c.10]

В том же 1913 г. Мозли дает в руки исследователей рентгеноспектральный метод определения положительного заря/ а ядра элемента, а следовательно, его места в Периодической системе. Это способствовало поиску новых радиоактивных элементов и исправлению порядковых номеров элементов. Была установлена правильная последовательность превращений одних радиоактивных изотопов в другие, открыты пропущенные звенья в цепи генетически связанных элементов — радиоактивных рядах. В это время радиохимия как наука о химических и физико-химических свойствах радиоактивных элементов разрабатывает свои специфические методы исследования. В ее задачу входит широкий круг вопросов, связанных с проблемами разделения, очистки, концентрирования радиоактивных элементов. Таким образом, открытие радиоактивности было важной вехой на пути познания окружающего мира. Изучение же радиоактивности дало неопровержимые доказательства сложности структуры атома. Оно стало основным фактом, опровергающим представления о неизменности атомов, и показало, что в определенных условиях одни атомы разрушаются, превращаясь в другие. [c.394]

Для выделения PH из материала мишени, их очистки и концентрирования используют различные комбинации физико-химических методов осаждение, экстракцию, ионообменную хроматографию, дистилляцию, электроосаждение, электромагнитное разделение изотопов. Выбор методов определяется физико-химическими свойствами материала мишени и содержащихся в ней наработанных радиоактивных изотопов, а также требованиями к качеству конечного препарата (высокая степень чистоты, состояние PH без носителя, высокая удельная активность). Важную роль играют фактор времени, особенно в случае короткоживущих изотопов, и экологические нормы, требующие минимизации радиоактивных отходов. [c.335]

Прежде всего определяется пригодность геологической формации к приему жидких радиоактивных отходов наличие водоупорных слоев, движение реликтовых вод, физико-химические свойства грунта, направление диффузионного потока и т.д. Для радиоактивных изотопов с периодом полураспада - 27 лет диффузионный поток вещества достигает максимума при различных мощностях водоупора и коэффициентах диффузии [187]. Важно, что по сравнению со стабильными изотопами радиоактивные элементы проникают в пласт вследствие диффузии значительно медленнее, а зто. конечно, способствует успешному захоронению жидких радиоактивных отходов. [c.102]

В качестве внутреннего стандарта используют соединение, которое по физико-химическим свойствам и масс-спектральным характеристикам близко к анализируемому веществу. Для этой цели чаще всего используют аналоги определяемых веществ, меченные стабильными изотопами. Наиболее доступными среди них являются дейтеропроизводные. Однако в качестве внут- [c.196]

Влияние собственной радиоактивности на физико-хи-мические свойства твердых тел. Выше неоднократно подчеркивалось, что химические свойства изотопных разновидностей молекул практически тождественны. Это положение безусловно справедливо при сопоставлении изотопных разновидностей соединений стабильных изотопов. В тех же случаях, когда речь идет о сопоставлении относительно больших количеств радиоактивной и нерадиоактивной изотопных разновидностей химического соединения, в ряде случаев могут наблюдаться весьма существенные различия в физико-химических свойствах, обуслов- [c.211]

Разделение жидких и газообразных смесей на индивидуальные компоненты имеет большое значение в химической, нефтехимической и родственных с ними областях промышленности. Особенно важно выделение компонентов в чистом виде в производстве полимеров с повышенными физико-химическими свойствами,, полупроводников, изотопов и т. д. Для разделения смесей на индивидуальные компоненты среди других методов широкое применение нашел метод ректификации. [c.3]

Изменение в системе будет происходить до тех пор, пока полностью не выровняется изотопный состав элемента в веществах, участвующих в обмене. Достижение равновесия не зависит от механизма процессов, приводящих к этому состоянию, поэтому перераспределение изотопов посредством обмена можно рассматривать как своеобразное смешение. Уравнение (10) справедливо для систем, сколь угодно далеких по физико-химическим свойствам от идеальных газов, например, оно справедливо для равнораспределения изотопов в твердом теле и в концентрированных растворах. Это же уравнение определяет величину энтропии перераспределения изотопов между разными положениями внутри молекулы и т. д. [c.14]

Для концентрирования дейтерия используют различия физико-химических свойств изотопов водорода и их соединений, обусловленные разными массами ядер атомов. Наибольшее применение получили три группы методов разделения изотопов водорода [c.237]

Принцип метода. Метод радиоактивных индикаторов основан на тождественности физико-химических свойств различных изотопов одного и того же элемента. Допустим, исследователя интересует судьба определенного элемента в каком-либо химическом (физическом или биологическом) процессе. В изучаемую систему вводят известное количество радиоактивного изотопа того же элемента. Поскольку изотопы практически идентичны по своим химическим и физическим свойствам, то радиоактивную добавку в изучаемом процессе постигнет та же судьба, что и нерадиоактивную основную массу. Измеряя излучение радиоактивной добавки, можно с высокой степенью чувствительности следить за ее поведением, а следовательно, и за поведением интересующего нас элемента, который таким образом отмечен радиоактивным индикатором. Иными словами, поскольку исходное соотношение радиоактивного и стабильного изотопов в течение всего изучаемого процесса не меняется (что характерно для большинства случаев), то по результатам измерения радиоактивности определенной части выделенного вещества в начале и в конце опыта можно рассчитать, в какой степени исследуемый элемент затрагивается данным процессом (например, какое количество его перешло в другую систему или форму или осталось в исходной). [c.158]

В первую очередь отметим, что на ядерные свойства изотопов решающим образом влияет тот факт, что ядерные силы, удерживающие нуклоны в ядре, обязаны своим происхождением так называемому сильному взаимодействию, которое во много раз интенсивнее электростатических сил. Так, ядерные силы, действующие в ядре между двумя протонами, на два порядка превышают силы электростатического взаимодействия между ними. Одной из основных характеристик ядерных сил является их независимость от зарядового состояния нуклонов, в результате которой взаимодействие двух протонов, двух нейтронов или нейтрона и протона одинаково, если одинаковы состояния относительного движения этих пар частиц и их спиновые состояния. В результате преобладающего действия ядерных сил число протонов в ядре и, соответственно, его заряд в слабой степени (особенно для лёгких ядер) влияют на основные характеристики нуклидов. Поэтому, их ядерные свойства будут, главным образом, определяться числом нуклонов в ядре и сильно различаться в семействе изотопов, принадлежащем одному химическому элементу, в отличие от физико-химических свойств, определяемых количеством электронов в атоме. Близкие же ядерные свойства, что и подтверждается в экспериментах, будут наблюдаться у изобар — атомов, ядра которых содержат одинаковые количество нуклонов А. Для тяжёлых элементов с ростом Z электростатическое взаимодействие между протонами увеличивается и ядерные свойства начинают сильно различаться даже у изобар. [c.20]

Первыми массовыми стабильными изотопами, разделяемыми методом центрифугирования, были изотопы серы соответствующие работы были выполнены ещё в 1973 г. При этом учитывались физико-химические свойства ЗРе (химическая инертность и достаточно высокий молекулярный вес). Наибольшее внимание уделялось двум изотопам 5 и используемым для нужд медицины и сельского хозяйства. [c.223]

Если для первых двух типов изотопного обмена мы исходим из предположения об идентичности всех физико-химических свойств участвующих в перераспределении изотопов и если результатом процесса является равнораспределение, то для последних двух групп мы исходим из обратного предположения, результатом чего является отклонение от равнораспределения. Покажем это на примерах. [c.177]

Известно, что различные изотопы одного и того же элемента, находящиеся в одинаковых формах, обнаруживают полную идентичность физико-химических свойств. Это обстоятельство лежит в основе применения радиоактивных и стабильных изотопов в качестве индикаторов при самых разнообразных исследованиях. Однако, исходя из рассмотренных выше экспериментальных данных, свидетельствующих о резких различиях в поведении ионных и коллоидных растворов элементов, следует ожидать, что изотопы не будут вести себя одинаково при добавлении макроколичеств соединения стабильного изотопа к коллоидному раствору радиоактивного изотопа. [c.237]

Выбор хода анализа определяется суммарной активностью пробы, числом и характером (период полураспада, физико-химические свойства) выделяемых изотопов. Если проба обладает достаточно высокой активностью, то целесообразно разделить ее на несколько аликвотных частей и производить выделение изотопов из каждой части в отдельности. [c.599]

Радиоактивные и нерадиоактивные изотопы данного элемента имеют одинаковое строение электронной оболочки, вследствие этого они химически почти идентичны. Их физико-химические свойства могут несколько различаться вследствие разницы масс изотопов. Радиоактивные вещества практически отличаются от нерадиоактивных только ядерным излучением. В радиоактивном веществе, в котором данный элемент находится в виде только радиоактивного изотопа, или в его концентрированном растворе происходят химические процессы под действием собственного излучения, что усложняет их химию и создает новую, еще не разработанную область радиохимии. Исключение составляют долгоживущие изотопы урана и тория. [c.11]

Собственно в любом равновесном состоянии газа постоянно происходит самодиффузия — непрерывное перемешивание частей газообразной фазы. Но по термодинамической интерпретации подобные процессы соответствуют представлению о термодинамическом состоянии,ик таким процессам теорема о возрастании энтропии не имеет никакого отношения. Чтобы теорема (7.123) была применима, должно существовать качественное отличие смешивающихся газов они должны различаться химически, или по массе молекул, как изотопы, или по иному объективно констатируемому признаку. Но хотя требуется указанное качественное отличие смешивающихся газов, однако количественно энтропия смешения по (7.123) ни в какой мере не зависит от физико-химических свойств компонентов смеси. Энтропия [c.259]

Тяжёлая вода. Тяжёлой водой называется вода, в состав молекулы которой в.ходят один или два атома тяжёлого изотопа водорода (дейтерия) с атомным весом 2, обозначаемого О или Н . Таким образом, состав тяжёлой воды выражается формулами НПО или ОгО (другие обозначения Н Н О и соответственно Н О). По своим физико-химическим свойствам тяжёлая вода заметно отличается от обычной воды (см. ниже). [c.185]

Ускорители и ядерные реакторы дали возможность осуществить большое число ядерных реакций, приводящих к образованию искусственных радиоактивных изотопов, в том числе и изотопов новых элементов. Однако на ускорителях изотопы получаются в весьма малых количествах, не более десятых или сотых долей миллиграмма. В ядерных реакторах удается накапливать вполне весомые количества радиоактивных изотопов, но и здесь их содержание в массе исходного вещества даже при длительном облучении весьма мало и обычно не превышает десятых долей процента. Поэтому для выделения и исследования радиоактивных изотопов необходима химическая переработка грандиозных количеств исходного вещества, в результате которой получаются подчас ничтожно малые количества сложных смесей радиоактивных веществ. Эти смеси нужно уметь разделить, химически идентифицировать и подробно исследовать прежде, чем произойдет распад радиоактивных элементов. Все эти задачи успешно решаются сравнительно молодой областью науки — радиохимией, начало которой положили Мария и Пьер Кюри. Успехи радиохимии, изучающей химические и физико-химические свойства радиоактивных элементов, разрабатывающей методы их выделения и концентрирования, сыграли огромную роль в развитии ядерной физики и, в частности, в работах по овладению атомной энергией и синтезу искусственных химических элементов. [c.258]

Изучение электрохимического поведения радиоактивных изотопов очень важно как с практической, так и с теоретической точки зрения. Электрохимическими методами пользуются при выделении радиоактивных изотопов в состоянии большой химической и рато-химической чистоты, при приготовлении источников радиоактивных излучений путем нанесения на поверхность электрода любой величины тонкого и равномерного слоя радиоактивного изотопа. Электрохимические методы исследования используются при изучении химических и физико-химических свойств радиоактивных изотопов, находящихся в состоянии сильного разбавления. [c.164]

Особенности радиоактивных методов исследования — высокая чувствительность определения ничтожно малых количеств, возможность следить за процессами переноса позволили широко использовать их для определения физико-химических констант и изучения кинетики физико-химических процессов. Как известно, введение индикаторных количеств радиоактивных вешеств при небольших удельных активностях не влияет на соответствующие константы. С другой стороны, введение в вещество изотопов с большой активностью приводит к изменению ряда физико-химических свойств веществ характер этого изменения может также быть использован для определения свойств самого вещества и для исследования процесса. [c.597]

Эманационный метод является одним из методов изучения физико-химических свойств твердых веществ с использованием радиоактивных изотопов. [c.657]

На основании всего вышеизложенного мы приходим к следующему определению радиохимия есть область химии, в которой изучаются химические и физико-химические свойства радиоактивных изотопов. Характерной особенностью радиохимии является то, что она изучает состояние и законы поведения у л ь т р а м а л ы X количеств в е П1, е с т в а и имеет собственные методы исследования. В основу [c.31]

Радиохимия — ровесница века, получившего название атомный , — сдна из тех отраслей знаний, которые в большой степени определяют современный научный и технический прогресс. Ей принадлежит ведущая роль в технологии получения новых элементов и новых изотопов, находящих все возрастающее применение в самых различных областях науки и техники, а также в изучении их физико-химических свойств и поведения в различных средах, [c.3]

С открытием и практическим использованием явления радиоактивности наряду с ядерной физикой появилась новая отрасль химии — радиохимия . Целью этой новой отрасли химии является изучение химических и физико-химических свойств радиоактивных элементов (радиоактивных изотопов), методов их выделения, концентрирования и очистки. Для радиохимии характерно исследование свойств радиоактивных изотопов с помощью их ядерных излучений. [c.5]

Единственным обнаруженным свойством этой гипотетической примеси было ионизирующее излучение. Это свойство и было названо радиоактивностью. Пьер и Мария Кюри, обладая высокой научной интуицией и блестящим экспериментальным талантом, поставили перед собой задачу выделить химическим путем эту предполагаемую примесь. Применяя новый метод сочетания химических операций с количественным измерением радиоактивности, в июле 1898 г. супруги Кюри открыли новый радиоактивный элемент, названный ими полонием. Затем в декабре 1898 г. они открыли еще один радиоактивный элемент—радий. Так было положено начало развитию радиохимии как науки, изучающей химические и физико-химические свойства радиоактивных элементов. (радиоактивных изотопов) и их соединений, разрабатывающей методы их выделения, концентрирования и очистки. Характерной особенностью радиохимии является изучение свойств радиоактивных изотопов по их ядерным излучениям. [c.11]

Особенности применения ионитов в радиохимии связаны с особенностями радиохимии — отрасли химии, занимающейся изучением химических, физико-химических свойств радиоактивных изотопов, методов их выделения, концентрирования и очистки. [c.339]

И. Ю. Тарасенко и соавторы (1972) указывают, что при расчете и обосновании ПДУ загрязнения кожи радиоактивными веществами используются различные критерии в зависимости от вида радиоактивного изотопа и его физико-химических свойств. Это в основном либо всасывание изотопа в организм через кожу и накопление его в критическом органе, либо облучение кожи. Применительно к химическим вредным веществам в первом случае речь идет об общерезорбтивном действии, а во втором — преимущественно о местном. [c.183]

Изотопный эффект. Влияние изотопии на физические свойства химических соединений. Соединения, имекМие одинаковый химический, но различный изотопный состав, называются изотопными разновидностями. Изотопные разновидности по своим физическим и физико-химическим свойствам различаются тем сильнее, чем больше относительные различия в массах тех изотопов, состав которых варьируется. Эти различия называются изотопными эффектами. [c.26]

Разделение изотопов физико-химическими методами основано на различии значений нулевой энергии молекул О, содержащих разные изотопы элемента. Нулевая энергия входит в виде существенного слагаемого в термодинамические функции, определяющие многие физико-химические свойства веществ. Изменения в её величине влияют на летучесть, константу равновесия, скорость реакции и т. д. Различие этих свойств используют при разделении изотопов химических элементов, входящих в состав веществ, представляющих собой смесь молекул с различным изотопным замещением. Смеси веществ, используемых для разделения, носят названия рабочих систем. Эти рабочие системы двухфазны (жидкость-пар, газ-твёрдое тело, жидкость-жидкость) и многокомпонентны. Так, например, обычная вода, находящаяся в равновесии со своим паром содержит 18 молекул, различающихся изотопным составом Н1бО, О О, Т О, НВ О, НТ О, ВТ О, Н О, О О, Т О, НО О, НТ О, ВТ О, Т1 0, Н01 0, НТ О, ОТ О. [c.229]

Поскольку по своим физико-химическим свойствам является инертным газом, то при его переработке нет необходимости в химической переработке. Но в силу того, что изотоп обладает жёстким 7-излучением, его транспортировка производится в специальной транспортной таре, обеспечивающей необходимую защиту от излучения. Эта тара не может быть использована в условиях центрифужного оборудования для испарения и конденсации рабочего вещества. Поэтому в технологическом процессе получения высокообогащённого Кг, принципиальная схема которого приведена на рис. 9.3.5, важное место занимают операции переконденсации сырьевого криптона из транспортной тары в технологическую тару центрифужного оборудования и расфасовки товарного криптона в транспортную тару. Помимо этого криптон имеет остаточное давление при температуре кипения азота, используемого в качестве хладагента в устройствах конденсации. Эти особенности рабочего вещества потребовали решения ряда инженерных задач с целью повышения степени извлечения целевого изотопа Кг. [c.538]

На основании всего вышеизложенного мы приходим к следующему определению радиохимия есть область химии, в которой изучаются химические и физико-химические свойства радиоактивных изотопов. Характерной особенностью радиохимии является то, что она изучает состояние и законы поведения ультра малых количеств ве1цества и имеет собственные методы исследования. В основу их положены радиоактивные методы, обладающие чрезвычайно большой чувствительностью и позволяющие обнаруживать даже отдельные атомы. Радиоактивные методы основаны на определении эффектов, связанных с проявлением радиоактивности. Так, ионизационный метод основан на определении ионизационного эффекта в камере, обра-зующегобя под действием излучения исследуемого препарата калориметрический метод основан на определении теплового эффекта при радиоактивном распаде фотографический метод основан на действии радиоактивных излучений на фотографическую пластинку. [c.16]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология