Cтраница 2
Эти средние атомные веса отличаются большей частью замечательным постоянством, что служит наглядным и убедительным доказательством постоянства изотопного состава природных элементов как в свободном виде, так и в соединениях. Уже в 60 - х годах прошлого века определение атомных весов достигло высокой точности, которая позже значительно возросла, Результаты большого количества определений в разных лабораториях с препаратами разнообразного происхождения редко расходятся на величины, превышающие ожидаемые ошибки измерений. [16]
В свете существования различных изотопов одного и того же элемента закон постоянства состава строго выполняется только при условии постоянства изотопного состава элементов, входящих в химическое соединение. Однако в природе, как правило, это условие соблюдается, и закон постоянства состава сохраняет свою справедливость. [17]
Постоянство изотопного состава связано с генезисом элементов, образование которых в разные эпохи и в разных местах вселенной идет по одним и тем же законам, обеспечивающим повторяемость пропорции изотопов. Нечто подобное можно наблюдать в смеси радиоактивных элементов и их изотопов, принадлежащих к одному радиоактивному ряду. В достаточно старом препарате, в котором достигнуто стационарное состояние радиоактивного равновесия, пропорция всех сортов промежуточно образующихся атомных ядер остается постоянной и определяется отношением скоростей распада. [18]
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 Be7 ( масса которого отличается от массы стабильного Be9 только на 25 %), то наиболее легким элементом, изотопы которого широко используют при исследованиях методом меченых атомов, является углерод. [19]
Постоянный изотопный состав является одним из наиболее надежных обобщений, которые могут быть сделаны относительно элементов. Кроме того, это постоянство изотопного состава служит основой применения меченых атомов, позволяя метить элементы путем простого изменения их изотопного состава. Следовательно, любой образец углерода, содержащий изотоп С13 в количестве, заметно отличающемся от нормального, тем самым станет меченым по углероду. Метод определения избытка изотопа в случае стабильных изотопов сводится, в основном, к применению масс-спектрографа. [20]
Все перечисленные факты заставляют тщательно анализировать проблему постоянства изотопного состава исследуемого вещества и реактивов, используемых Для приготовления эталонов, при практических применениях активационного анализа. С другой стороны, эта особенность активационного анализа находит применение для определения изотопного состава элементов. [21]
В отличие от закона сохранения массы, справедливость которого полностью подтверждена открытиями, сделанными после его установления, законы постоянства состава и кратных отношений оказались не столь всеобщими. В связи с открытием изотопов ( § 36) выяснилось, что весовой состав вещества постоянен лишь при условии постоянства изотопного состава образующих его элементов. При обогащении элемента тем или иным его изотопом весовой состав соединения изменяется. [22]
Более значит, колебания изотопного состава наблюдаются для метеоритов и др. небесных тел. Постоянство изотопного состава приводит к постоянству атомной массы встречающихся на Земле элементов, представляющей собой среднее значение массы атома данного элемента, найденное с учетом распространенности И. Колебания изотопного состава легких элементов связаны, как правило, с изменением изотопного состава при разл. Для тяжелого элемента РЬ колебания изотопного состава разных образцов объясняются разл. [23]
Большинство исследователей серу, находящуюся в нефти, связывало с последней генетически, лишь в отдельных случаях допуская возможность осернения нефтей. Если этот тезис справедлив, то приведенные данные по изотопному составу серы являются одним из наиболее ярких доказательств органического происхождения нефти. Изумительное постоянство изотопного состава серы в нефтях из одновозрастных горизонтов на огромных территориях при одновременно существенном различии по разрезу говорит о наличии единого, широко распространенного для данного времени источника серы. В то же время исключается наличие локального источника серы, связанной с нефтью, который мог бы обеспечить ее распространение по разрезу. Наблюдающаяся по разрезу дифференциация изотопного состава серы нефтей не может быть объяснена никакими процессами фракционирования при вертикальной миграции нефти. [24]
Предполагается, что после первичного акта нуклеосинтеза, породившего ядра элементов, из которых состоит мир, на Земле не происходило никаких ядерных реакций, кроме спонтанного распада радиоактивных ядер и процессов, происходящих вследствие облучения поверхности Земли космическими лучами, что может быть учтено и слабо влияет на концентрацию тяжелых делящихся изотопов. Конечно, нельзя исключить a priori того, что внутри планеты могут происходить ядерные реакции вынужденного типа, и продукты таких ядерных превращений окажутся на поверхности вследствие геологических явлений. Однако постоянство изотопного состава находимых в земной коре урана и свинца - конечного продукта распада урана - позволяет рассматривать эволюцию тяжелых изотопов как непрерывный процесс их спонтанного распада. [25]
В химическом отношении изотопы одного и того же элемента почти тождественны. Ответственность за химические свойства несет структура внешних электронных оболочек, а она у изотопов одинакова. Из этого следует постоянство изотопного состава природных элементов, а значит, и постоянство атомных масс элементов. Эти небольшие различия - изотопные эффекты - используются в разнообразных методах разделения изотопов. Изотопные эффекты сильнее проявляются у легких элементов, чем у средних и тяжелых. [26]
Громадный экспериментальный материал по определению атомных масс различных изотопов, а также по соотношению изотопов одного и того же элемента приводит к выводу, что изотопный состав химических элемент о в всегда постоянен, независимо от местонахождения элемента и того, в какое соединение входит данный элемент. Это положение является настолько общим, что получило наименование закона постоянства изотопного состава. [27]
В результате радиоактивного распада получаются элементы, которые по заряду ядер ( порядковому номеру) должны быть помещены в уже занятые клетки периодической системы элементами с таким же порядковым номером, но другой атомной массой. По химическим свойствам их принято считать неразличимыми, поэтому смесь изотопов обычно рассматривается как один элемент. Неизменность изотопного состава в подавляющем большинстве химических реакций иногда называют законом постоянства изотопного состава. [28]
При этом уровень радиоактивного фона подвержен непрерывным незакономерным изменениям, наблюдающимся не только в течение месяца, но и в течение одних суток, что видно из рис. 7, где даны измерения радиоактивного фона по часам в течение одних суток. Причины этих колебаний недостаточно ясны. По-видимому, существенные влияния могут оказывать метеорологические условия. Эти определения представляют интерес, так как позволяют судить о степени постоянства изотопного состава радиоактивных аэрозолей атмосферного воздуха. [29]