Cтраница 3
Протоны ( обозначают р, Н1; атомный вес 1 008; один положительный заряд) - ядра легкого водорода. [31]
Заметим, что в аналогичном положении мы оказываемся по отношению к атомной энергии, которая должна была бы выделяться при превращении легкого водорода в более тяжелые элементы и вообще при процессах слияния легких ядер друг с другом, поскольку увеличение электрической энергии компенсируется при этом уменьшением капиллярной энергии. В этом случае освобождение атомной энергии за счет работы ядерных сил притяжения затрудняется активационным барьером, создаваемым силами электрического отталкивания. Мы уже указывали, что преодоление этого барьера методом туннельного эффекта осуществляется в достаточно большом масштабе в недрах звезд при температуре порядка нескольких десятков миллионов градусов. Для того чтобы обеспечить достаточно быстрое протекание соответствующих процессов на Земле, нужно было бы поднять температуру еще примерно на 1 порядок - до нескольких сот миллионов градусов. Механические и химические средства, которыми мы располагаем в настоящее время, для этого совершенно недостаточны. [32]
Точки плавления ( 18 6 К) и кипения ( 23 5 К) тяжелого водорода более высоки, чем у легкого водорода. Как следует из табл. 96, физические свойства тяжелой воды также значительно отличаются от свойств легкой воды. [33]
На основании закона действующих масс ясно, что в системе, богатой легким изотопом, дейтерий будет главным образом в форме HD или HDO; также и легкий водород будет находиться, главным образом, в виде этих молекул, если в системе имеется избыток тяжелого изотопа. [34]
Изучая свойства отдельных элементов, знаменитый русский химик Д. И. Менделеев в 1869 г. расположил все известные в то время элементы в порядке возрастания их атомного веса, начиная с легкого водорода и кончая тяжелыми атомами свинца и висмута. При этом Д. И. Менделеев заметил, что физические и химические свойства элементов периодически повторяются. [35]
Циркуляция водорода и паров аммиака между испарителями За и ЗЬ и абсорбером 4 осуществляется благодаря разности гидростатического напора между смесью Н2 с NH3 во внутренней трубке теплообменника 8 и значительно более легким водородом в кольцевом пространстве. Пары из генератора проходят через разделитель 6 и ректификатор 7, функцией которых, как и в обычной абсорбционной системе, является удаление водяного пара. Аммиак конденсируется в конденсаторе с воздушным охлаждением 2 и течет, благодаря силе тяжести, в змеевики испарителя, где встречается с противоположным потоком водорода из 8, который испаряет аммиак при температуре, значительно более низкой, чем та, которая соответствует общему давлению в системе. Разделение конденсатора и испарителя на две секции объясняется прежде всего конструктивными соображениями и, кроме того, стремлением обеспечить более точную регулировку условий в кабине. [36]
![]() |
Фотография первых четырех членов серии Лаймана у легкого и тяжелого водорода. [37] |
Юри с сотрудниками добился искусственного увеличения процента тяжелого водорода следующим образом: они подвергли 3 л жидкого водорода осторожному испарению при давлении в несколько мм рт. ст. Так как скорость испарения легкого водорода должна быть больше, чем тяжелого, то по мере испарения последний должен был накопляться в смеси. [38]
Из соотношения (10.5), в частности, следует, что состав атмосферы должен с высотой изменяться - доля более тяжелых газов ( кислород, азот) должна уменьшаться при увеличении высоты над Землей быстрее, чем доля более легкого водорода. В самом деле, ведь полное давление есть сумма отдельных давлений, создаваемых различными газами ( закон Дальтона), а убыль давления для газов большей плотности должна происходить быстрее. В действительности состав атмосферы вплоть до довольно больших высот ( порядка десятка километров) не меняется, что можно объяснить неучтенными при выводе формулы (10.5) явлениями ее перемешивания. Мы еще вернемся в молекулярной физике к формуле (10.5) и уясним ее глубокий физический смысл. [39]
В основу электролитического метода разделения изотопов положен тот факт ( открытый Вашберном и Юреем), что при электролизе водных растворов соотношение изотопов в выделяющемся водороде несколько иное, чем в оставшейся воде, а именно, тяжелый водород остается в растворе, в то время как газообразная фаза обогащается легким водородом. [40]
Водород имеет три изотопа, из них два устойчивых и один радиоактивный. Легкий водород иногда называют протием. Третий изотоп ( с массой 3) является р-радиоактивным с периодом полураспада 12 346 года. Он получается искусственно и используется в работах с мечеными атомами и в термоядерных реакциях. [41]
Слабый водоаммиачный раствор поглощает аммиак из водо-родноаммиачной смеси. Более легкий водород, освобождаясь от паров аммиака, через газовые теплообменники поступает обратно в испаритель. Здесь пары аммиака диффундируют в водород, поэтому машина и называется машиной диффузионного действия. [42]
Физические и химические свойства изотопов всех элементов, кроме водорода, практически одинаковы: ведь для атомов, ядра которых состоят из нескольких протонов и нейтропов, не так уж и важно - одним нейтроном меньше или одним нейтроном больше. Поэтому легкий водород ( протий) кипит при мипус 252.6 С. [43]
Так, при горении горючих смесей с участием водорода соотношение между диффузией и теплопроводностью, как уже говорилось, резко сдвигается. Из-за большого коэффициента диффузии легкого водорода шарик пламени собирает горючее - водород - с большого объема, а тепло отдает малому объему. Поэтому достигается подъем температуры, намного превышающий теоретический по термодинамическому расчету, при котором полагается, что теплота реакции горючего, содержавшегося в определенном объеме, идет на нагревание всей массы продуктов горения, образовавшихся из смеси, находившейся в этом объеме. [44]
Дейтерий в переводе на русский язык означает второй, он и является вторым изотопом водорода. Масса дейтерия больше массы легкого водорода в два раза, это определяет и другие различия в физических и химических свойствах обоих изотопов. [45]