Cтраница 3
Массовое число А при р-распаде не меняется, а при а-распаде уменьшается на четыре. Поэтому остаток от деления массового числа на четыре одинаков для всех ядер одного и того же ряда. Таким образом, существуют четыре различных радиоактивных ряда. Радиоактивные ряды в настоящее время сами по себе большого интереса для ядерной физики не представляют. Но они имеют большое прикладное значение для ядерной техники, геологии, теории происхождения Земли и смежных с ними наук, поскольку в этих рядах есть изотопы, периоды полураспада которых сравнимы с временем жизни Солнечной системы, имеющим порядок 109 лет. [31]
Массовое число Л при р-распаде не меняется, а при сс-распаде уменьшается на четыре. Поэтому остаток от деления массового числа на четыре одинаков для всех ядер одного и того же ряда. Таким образом, существуют четыре различных радиоактивных ряда. Радиоактивные ряды в настоящее время сами по себе большого интереса для ядерной физики не представляют. Но они имеют большое прикладное значение для ядерной техники, геологии, теории происхождения Земли и смежных с ними наук, поскольку в этих рядах есть изотопы, периоды полураспада которых сравнимы с временем жизни Солнечной системы, имеющим порядок 109 лет. [32]
В основном земной гелий образуется при радиоактивном распаде урана-238, урана-235, тория и нестабильных продуктов их распада. Несравнимо меньшие количества гелил дает медленный распад самария-147 и висмута. Все эти элементы порождают только тяжелый изотоп гелия - 4Не, чьи атомы можно рассматривать как останки альфа-частиц, захороненные в оболочке из двух спаренных электронов - в электронном дублете. В ранние геологические периоды, вероятно, существовали и другие, уже исчезнувшие с лица Земли естественно радиоактивные ряды элементен, насыщавшие планету гелием. [33]
В основном земной гелий образуется при радиоактшнюм распаде урапа-238, урапа-235, тория и нестабильных продуктов их распада. Несравнимо меньшие количества гелия дает медленный распад самария-147 и висмута. Все эти элементы порождают только тяжелый изотоп гелия - 4Не, чьи атомы молшо рассматривать как останки альфа-ча-стиц, захороненные в оболочке из двух спаренных электронов - в электронном дублете. В ранние геологические периоды, вероятно, существовали и другие, уже исчезнувшие с лица Земли естественно радиоактивные ряды элементов, насыщавшие планету гелием. [34]
Химические элементы представляют собой, как правило, смесь изотопов. Наибольшее число изотопов имеет олово; у ксенона 9 изотопов, кадмий и теллур имеют по 8 изотопов; другие элементы имеют меньшее число изотопов. Элементы, которые расположены после висмута в периодической системе, не имеют стабильных изотопов. Изучение природных радиоактивных элементов ( урана, радия, тория, актиния, полония) позволило во многом понять явление изотопии, установить естественные радиоактивные ряды тория IfTh, урана fU, актиния 11 Ас, установить, что распространенность химических элементов подчиняется законам образования ядер элементов и коррелируется с местом элементов в системе Менделеева. [35]
Стабильных природных элементов в настоящее время насчитывают около 280 видов; они составляют большинство периодической системы. Кроме того, некоторые стабильные элементы имеют долгоживущие радиоактивные изотопы: 40К, 87Rb, 115In, 138La, U7Sm, 17Lu, 187Re и др. Изотопов естественных радиоактивных элементов насчитывается около 50 видов. В настоящее время получен и выделен в результате ядерных реакций ряд искусственных радиоактивных элементов: технеций 4зТс, прометий eiPm и так называемые заурановые элементы ( подробнее см. гл. Все естественные радиоактивные элементы, кроме 9оТп и 92U, встречаются в природе в ничтожно малых количествах. Ядра естественных радиоактивных элементов и продукты их радиоактивного распада объединяются в так называемые радиоактивные ряды, или семейства. Радиоактивные семейства - это ряды радиоэлементов, в которых каждый последующий член возникает из предыдущего в результате выбрасывания а - или Р - -, Р - частиц. [36]
Природные радиоактивные элементы с порядковыми номерами выше 82 вообще не имеют ни одного стабильного изотопа. Вместе с продуктами их распада они образуют рассмотренные выше радиоактивные ряды. Кроме них, слабая природная радиоактивность была найдена и у некоторых более легких элементов. Она вызвана содержанием радиоактивного изотопа, который настолько медленно распадается, что он пережил геологические эпохи. В природном водороде и углероде очень слабая радиоактивность вызвана сравнительно короткоживущими изотопами, но их убыль от распада постоянно пополняется ядерными процессами, происходящими при участии космических лучей. В табл. 4 приведены те из элементов, не входящих в радиоактивные ряды, для которых в настоящее время установлена природная радиоактивность. Все перечисленные в ней изотопы р-активны, кроме самария, имеющего а-активность. [37]