Ядерный изомер
Cтраница 3
Радиоактивный изотоп - вид радиоактивных атомов химического элемента, имеющих одинаковое массовое число. Радиоактивный изотоп характеризуется присущим ему периодом полураспада, типом распада и энергией излучения, а также определенным энергетическим состоянием. Изотопные атомы с данным массовым числом, но в разных энергетических состояниях называются ядерными изомерами. Они отличаются не только энергетическим состоянием ядра, но и периодом полураспада и энергией - фото-нов. [31]
Как станет ясно из дальнейшего, вопрос о реакциях изотопного обмена и их кинетике является одним из основных при разработке методов обогащения радиоактивных изотопов и разделения ядерных изомеров. Если между атомами, входящими в состав исходного соединения, и возникающими в результате ядерного процесса радиоактивными изотопами или ядерными изомерами имеет место более или менее быстрый изотопный обмен, то это делает невозможным их отделение от соответствующих стабильных изотопов или изотопов, находящихся в высшем изомерном состоянии. Неудивительно поэтому, что прежде чем решить вопрос о применении какого-либо соединения с целью обогащения или разделения ядерных изомеров, необходимо получить надежные сведения о реакциях изотопного обмена изучаемого элемента между исходным соединением и возможными формами радиоактивного изотопа или основного ядерного изомера. [32]
 |
Схема распада изотопа Те98 1. [33] |
Изотопы с массовыми числами 99 - 107 образуются также при делении ядер урана, тория или плутония. Четыре из приведенных в табл. 2 изотопов - Тс95 1, Тс86, Тс97 1 и Тс т используются в качестве меченых атомов при изучении химических свойств технеция. Наиболее доступен для этой цели ядерный изомер Тс89т, образующийся при облучении молибдена нейтронами. [34]
 |
Схема распада изотопа Тс98. [35] |
Изотопы с массовыми числами 99 - 107 образуются также при делении ядер урана, тория или плутония. Четыре из приведенных в табл. 2 изотопов - Тс95т, Тс96, Тс97т и Тс99т используются в качестве меченых атомов при изучении химических свойств технеция. Наиболее доступен для этой цели ядерный изомер Тс т, образующийся при облучении молибдена нейтронами. [36]
Реакция является реакцией неупругого рассеяния нейтронов, при которой падающий нейтрон отдает часть своей энергии яДру мишени, переводя его в возбужденное состояние, а сам движется в другом направлении с меньшей энергией. В большинстве случаев возбужденное ядро быстро возвращается в исходное основное состояние, испуская один или более у-квант. Такие реакции не применяют в обычной форме нейтронного акти-вационного анализа. Однако некоторые ядра в таких случаях образуют метастабильные возбужденные состояния ( называемые ядерными изомерами), которые распадаются с измеримыми периодами полураспада - обычно при испускании одного у-кванта характеристической энергии. Такие случаи используют в активационном анализе. [37]
Альфа - и бета-распады обычно сопровождаются гамма-излучением, и оказывается, что временной интервал между излучением альфа - или бета-частицы и эмиссией фотона слишком короток, чтобы его можно было измерить. Экспериментально поддаются измерению временные интервалы порядка 10 - 9 - 10 - 10 сек. Однако гамма-излучение обычно происходит с меньшим интервалом, и, следовательно, кажется, что гамма-лучи эммитируются одновременно с альфа - или бета-частицей. В некоторых случаях это неверно, так как в действительности существуют переходы некоторых ядер между различными энергетическими уровнями с измеримыми периодами полуперехода. Виды этих двух различных энергетических состояний одного и того же ядра называют ядерными изомерами, а переходы между ними называют изомерными переходами. [38]
Альфа - и бета-распады обычно сопровождаются гамма-излучением, и оказывается, что временной интервал между излучением альфа - или бета-частицы и эмиссией фотона слишком короток, чтобы его можно было измерить. Экспериментально поддаются измерению временные интервалы порядка 10 - 9 - 10 - - 10 сек. Однако гамма-излучение обычно происходит с меньшим интервалом, и, следовательно, кажется, что гамма-лучи зммитируются одновременно с альфа - или бета-частицей. В некоторых случаях это неверно, так как в действительности существуют переходы некоторых ядер между различными энергетическими уровнями с измеримыми периодами полуперехода. Виды этих двух различных энергетических состояний одного и того же ядра называют ядерными изомерами, а переходы между ними называют изомерными переходами. [39]
Альфа - и бета-распады обычно сопровождаются гамма-излучением, и оказывается, что временной интервал между излучением альфа - или бета-частицы и эмиссией фотона слишком короток, чтобы его можно было измерить. Экспериментально поддаются измерению временные интервалы порядка 10 - 9 - 10 - 10 сек. Однако гамма-излучение обычно происходит с меньшим интервалом, и, следовательно, кажется, что гамма-лучи эммитируются одновременно с альфа - или бета-частицей. В некоторых случаях это неверно, так как в действительности существуют переходы некоторых ядер между различными энергетическими уровнями с измеримыми периодами полуперехода. Виды этих двух различных энергетических состояний одного и того же ядра называют ядерными изомерами, а переходы между ними называют изомерными переходами. [40]
В случае радия С имеет место любопытное разветвление. RaC распадаются, испуская - частицу и образуя RaC, который затем испускает а-частицу, образуя RaD. Во второй ветви 0 04 / 0 всех атомов RaC распадаются с испусканием а-частицы. Последний, распадаясь, испускает р-частицу, что приводит к образованию RaD. Ядра, обладающие одинаковыми атомными номерами и равными массовыми числами, но отличающиеся по своим радиоактивным свойствам, были названы Содди ( 1917) ядерными изомерами. Таким образом, ядра RaC являются изомерными. Ган ( 1921) показал, что UZ и ( JX2 представляют собой пару ядерных изомеров. [41]
Страницы: 1 2 3