Cтраница 3
Основным фактором, обусловливающим пониженную реакционную способность связи дейтерия по сравнению с водородной, является разница в свободной энергии вследствие влияния массы на скорость преодолевания потенциального барьера и на возможность неклассического проникновения через энергетический барьер. Эта разница складывается в первую очередь из разницы энергии связей для нулевых состояний дейтерия и водорода, равной 1 2 - 1 5 ккал / моль. Соединения дейтерия, обладающие меньшей энергией, таким образом, более стабильны. Было показано [200,2170], что это различие приводит к различным скоростям реакций разрыва связей водорода или дейтерия. [31]
Данные изучения дейтерия и его соединений находят наиболее важное применение в связи с реакциями, в которых участвуют эти вещества: были открыты не только новые факты химической кинетики, но стало возможным пролить свет на механизм ряда реакций. Как правило, соединения дейтерия реагируют медленнее, чем соответствующие соединения водорода, и различие в скоростях настолько велико, что его нельзя объяснить уменьшением числа столкновений для соединений дейтерия в результате большей массы, а, следовательно, меньшей скорости. [32]
Номер элемента принят всегда двузначным. Номера инертных газов остаются свободными, так как последние, как правило, не дают химических соединений. Однако немаловажную роль играют соединения дейтерия, ионы аммония, фосфония. Номера 36, 54, 8В, которым, кстати, могут отвечать химические соединения благородных газов, являются резервными. Это сделано для того, чтобы номер любого элемента оставался двузначным. Естественно, что тяжелые трансурановые элементы не образуют распространенных химических соединений, и путаницы от этого объединения произойти не может. Разумеется, исследователи, занимающиеся трансурановыми элементами, применяют другую схему шифровки. [33]
Данные изучения дейтерия и его соединений находят наиболее важное применение в связи с реакциями, в которых участвуют эти вещества: были открыты не только новые факты химической кинетики, но стало возможным пролить свет на механизм ряда реакций. Как правило, соединения дейтерия реагируют медленнее, чем соответствующие соединения водорода, и различие в скоростях настолько велико, что его нельзя объяснить уменьшением числа столкновений для соединений дейтерия в результате большей массы, а, следовательно, меньшей скорости. [34]
Особенно замечательны изотопы водорода, так как они отличаются друг от друга по массе в два или три раза. Изотоп с относительной атомной массой 2 называется дейтерием. Он стабилен ( т.е. нерадиоаКтивен) и входит в качестве небольшой примеси ( 1: 4500) в обычный водород. При соединении дейтерия с кислородом образуется так называемая тяжелая вода. Ее физические свойства заметно отличаются от свойств обычной воды. При нормальном атмосферном давлении она кипит при 101 2 С и замерзает при 3 8 С. [35]
Точки кипения ND8 и DC1, так же как и для DgO, лежат выше, чем для соответствующих соединений водорода, а для DF определенно ниже, чем для HF, то же наблюдается, вероятно, и для уксусных кислот. Неожиданный результат в последнем случае связан, вероятно, с тем фактом, что эти вещества ассоциированы не только в жидкой, но и в парообразной фазе. Имеются основания предполагать, что дейтерная связь, аналогичная координационной водородной связи ( Успехи физической химии, гл. I), определенно прочнее последней, поэтому соединения дейтерия ассоциированы сильнее соответствующих соединений водорода. [36]
В справочнике принято следующее расположение материала. В начале помещены системы, в которых один или оба компонента являются неорганическими соединениями. Далее ( с табл. № 129) идут системы, состоящие из органических соединений и расположенные в соответствии с числом атомов С, Н, Вг, Cl, F, I, N, О, Р, S в формуле первого компонента. В системах с общим первым компонентом аналогичный порядок принят для второго компонента. Соединения дейтерия помещены рядом с соответствующими соединениями водорода. [37]
Таким образом, удалось решить задачу осуществления термо - ядерной реакции в сравнительно небольших масштабах и уместить всю систему в небольшой по размерам бомбе. Когда изотоп лития-6 поглощает нейтрон, он делится на ядра гелия и трития с одновременным выделением 4 8 МэВ энергии. Теперь предположим, в качестве топлива используется соединение лития с водородом ( в форме тяжелого изотопа дейтерия), которое является твердым веществом, поэтому охлаждения в данном случае не нужно. В результате инициирующей цепной реакции появятся нейтроны которые вызовут расщепление лития по указанйой схеме. Тепло, выделяющееся при ядерном взрыве, запустит механизм термоядерного синтеза с участием дейтерия, присутствующего в литиевом топливе, и трития, который Образуется при распаде лития. Другими словами, по ходу расщепления лития протекает целая серия термических реакций: расщепление лития, ядерное соединение дейтерия с дейтерием и, наконец, слияние ядер дейтерия и трития. [38]