28.06.2016 Views

Тайны разделения изотопов

Жданов В.М. НИЯУ МИФИ издание 2004 года

Жданов В.М. НИЯУ МИФИ издание 2004 года

SHOW MORE
SHOW LESS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

231<br />

перед этим протактиний 91 Pa , и лишь значительно позднее<br />

выяснилось, что начальным элементом ряда является изотоп урана<br />

235<br />

92U . Во времена Резерфорда и Содди были известны только эти<br />

три радиоактивных ряда. Лишь спустя несколько десятилетий<br />

было установлено существование четвертого ряда: открыты и<br />

искусственно созданы элементы, родоначальником которых явился<br />

нептуний<br />

237<br />

93 Np − искусственный трансурановый элемент,<br />

занимающий место в периодической системе под порядковым<br />

номером Z =93.<br />

Если проследить цепочку превращений радиоактивных<br />

элементов, то легко обнаружить, что все три радиоактивных ряда<br />

Резерфорда-Содди заканчиваются нерадиоактивным свинцом.<br />

Простой анализ с использованием правил сдвига показывает, что<br />

атомные массы каждого из окончательных продуктов ряда должны<br />

быть различными. Так, в схеме распада 238<br />

92 U ряд завершается<br />

изотопом свинца 206<br />

82Pb (с массовым числом 206), а ториевый и<br />

актиниевый ряды заканчиваются соответственно свинцом с<br />

массовыми числами 208 и 207. Из соответствующих измерений к<br />

тому времени было известно, что атомная масса природного свинца<br />

равна 207,2, поэтому такое противоречие поначалу вызвало<br />

недоумение у химиков. Вскоре, однако, были выполнены точные<br />

определения атомных масс для образцов свинца различного<br />

происхождения, которые дали значения 207,9 для свинца из<br />

ториевых руд и только 206,1 для образца из урановых руд. Таким<br />

образом, предсказания теории были блестяще подтверждены.<br />

Вместе с тем, оказалось возможным распространить понятие<br />

<strong>изотопов</strong> не только на радиоактивные элементы, но и на<br />

стабильные. В связи с этим Содди в 1913 году было выдвинуто<br />

предположение о том, что многие из элементов, встречающихся в<br />

природе, представляют собой, на самом деле, смесь <strong>изотопов</strong>,<br />

находящихся в различных пропорциях, отчего элементы и имеют<br />

нецелочисленные атомные массы. Так, на новом этапе развития<br />

науки, ученые вернулись к давнему предположению Крукса. Это<br />

34

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!