Cтраница 2
Поскольку небольшие термодиффузионные колонны имеют легкую и недорогую конструкцию, они оказались весьма полезными для получения небольших количеств разделенных изотопов для исследовательских целей. [16]
В первом издании своей монографии в 1922 г. Астон указывал на безнадежность этого метода для получения сколько-нибудь существенных весомых количеств разделенных изотопов. [17]
Процесс разделения совершается путем ионизации газообразных соединений урана и ускорения ионов в сильном магнитном поле, которое отклоняет их в зависимости от массы; разделенные изотопы собираются в разных приемниках. [18]
Непосредственное сравнение скоростей реакций с разными изотопными молекулами не только затруднительно и недостаточно точно, но часто не возможно, так как для этого нужно располагать препаратами разделенных изотопов. Для определения кинетического изотопного эффекта достаточно находить изменение изотопного состава продукта или непрореагировавшего остатка при доведении реакции со смесью изотопов до некоторой заданной доли от полной. Последнее условие необходимо, так как после завершения реакции распределение изотопов определяется материальным балансом и термодинамическим коэффициентом разделения, которые не связаны со скоростями реакций. [19]
Изотопы с промежуточным атомным весом 36 и с атомными весами меньше 35 и 5олыпе 37 в природном хлоре не обнаружены, но ряд таких изотопов получен искусственно, в частности путем облучения предварительно разделенных изотопов С135 и С137 нейтронами. Так как при поглощении атомным ядром заряд ядра не изменяется, хлор при этом остается хлором, но атомный вес его возрастает на единицу за счет веса массы) поглощенного нейтрона. Оба искусственных изотопа хлора оказались сильно радиоактивными. Отсюда понятно, почему в природном хлоре эти изотопы не содержатся. [20]
Изотопы с промежуточным атомным весом 36 и с атомными весами меньше 35 и больше 37 в природном хлоре не обнаружены, но некоторые из них получены искусственно, в частности путем облучения предварительно разделенных изотопов С1за и С137 нейтронами. Так как при поглощении нейтрона ядром заряд ядра не изменяется, хлор при этом остается хлором, но атомный вес его возрастает на единицу за счет веса ( массы) поглощенного нейтрона. Оба искусственных изотопа хлора оказались сильно радиоактивными. Период полураспада С ] 38 ( 37 9799) составляет, например, всего 37 5 минуты. Отсюда понятно, почему в природном хлоре эти изотопы не содержатся. [21]
Это один из многих примеров того, что полезность реакторного материала может быть усилена с помощью изотопного разделения. Разделенные изотопы часто необходимы также в ядерных исследованиях. Разделение изотопов рассматривается в гл. [22]
Разделенные изотопы широко используются во многих областях физики [34], о чем упоминалось ранее. [23]
Однако до сих пор нам были известны только применения этого метода для научных экспериментов с чистыми изотопами. Количества разделенных изотопов были при этом ничтожны, они составляли миллионные доли грамма. Для использования внутриатомной энергии необходимы совершенно иные масштабы разделения изотопов. [24]
Для многих измерений в ядерной физике, относящихся к свойствам ядер определенных изотопов, очень важно разделение образцов. Бомбардировка нейтронами разделенных изотопов урана [1498] была необходима для идентификации делящихся ядер; для изучения ядерного сечения или ядерных реакций [51], например на ускорителях Граафа, необходимы мишени из разделенных изотопов. [25]
При работе со стабильными ядрами фактор времени не является ограничивающим, а отсутствие излучения делает безопасным и более простым обращение с материалом. Однако малое количество разделенных изотопов часто ограничивает информацию, получаемую при измерении. [26]
Даже если бы процессы с образованием виртуальных состояний были весьма существенны, все-таки имеется возможность получать сведения об отношениях приведенных ширин. Предположим, например, что мишени из разделенных изотопов Plroe, Pb. Если предположить, что из-за большого заряда РЬ основную роль играет образование виртуального состояния в С12, то при сравнении реакции ( С12, С11) на Трех изотопах РЬ этот эффект сократится. Эта поправка может в значительной степени обесценить такие эксперименты. Вводя поправки для различных значений интеграла Тер-Мартиросяна / 0 ( 6) 2 [ см. ( 48.29 а) ], можно, по-видимому, найти отношения приведенных ширин для различных состояний одного и того же конечного ядра, например ядра РЬ209 в приведенном выше примере. Такие поправки будут существенны также при сравнении мишеней из разделенных изотопов, так как энергии связи нейтронов в разных мишенях различны. Если вместо тяжелого иона используется дейтрон, то взаимодействие протона с конечным ядром, которое было рассчитано с помощью оптической модели Тобокманом и Калошом, еще более усложняет положение. Упрощающим обстоятельством является ничтожно малая величина коэффициента проницаемости тяжелого иона. Вряд ли необходимо указывать, что можно поменять ролями мишень и бомбардирующие ионы и бомбардировать одну и ту же мишень различными изотопами. [27]
Методом авторадиографии или непосредственным измерением активности определяется положение зон. Определением периода полураспада или максимальной энергии р-частиц удается идентифицировать разделенные изотопы. [28]
Как видно из (7.1.8), для ИОС с однородным магнитным полем дисперсия Dm - ro7 - На основании (7.1.8) легко сделать вывод, что ИОС с неоднородными магнитными полями ( А / 0) обладают большими дисперсионными возможностями по сравнению с ИОС с однородным магнитным полем при одном и том же значении радиуса центральной траектории TQ. Кроме того, они создают более удобную для приема разделенных изотопов геометрию спектральных изотопных линий: изображение в вертикальной плоскости практически прямое, и, таким образом, в сепараторах с неоднородными магнитными полями можно использовать более простую конструкцию приемных устройств. [29]
![]() |
Упрощенная схема электромагнитной установки для разделения изотопов урана. [30] |