Supersmago atomu kodolu izomērija. Atomu kodolu izomērija

Izomēri ir atomu kodoli, kuriem ir vienāds neitronu un protonu skaits, bet dažādas fizikālās īpašības, jo īpaši dažādi pussabrukšanas periodi.

Rīsi. 6.1. Izomēra γ pāreja 115 In kodolā.

γ-radioaktīvo kodolu kalpošanas laiks parasti ir 10-12-10-17 s. Dažos gadījumos, kad augsta aizlieguma pakāpe tiek apvienota ar zemu γ-pārejas enerģiju, var novērot γ-radioaktīvus kodolus ar makroskopiskas kārtas kalpošanas laiku (līdz vairākām stundām un dažreiz vairāk). Tādus ilgstoši uzbudinātus kodolu stāvokļus sauc izomēri . Tipisks izomēra piemērs ir indija izotops 115 In (6.1. att.). Pamatstāvoklis 115 in ir J P = 9/2 +. Pirmā ierosinātā līmeņa enerģija ir vienāda ar 335 keV un spin paritāte J P = 1/2 - . Tāpēc pāreja starp šiem stāvokļiem notiek tikai ar M4 γ kvantu emisiju. Šī pāreja ir tik stingri aizliegta, ka ierosinātā stāvokļa pussabrukšanas periods izrādās 4,5 stundas.
Kodolizomērijas fenomenu 1921. gadā atklāja O. Ganns, atklājot, ka ir divas radioaktīvas vielas, kurām ir vienāds masas skaitļi A un atomskaitlis Z, bet atšķiras pussabrukšanas periods. Vēlāk tika parādīts, ka tas bija izomērs 234 m Pa. Saskaņā ar Weizsäcker (Naturwiss. 24, 813, 1936) teikto, kodolizomērija rodas ikreiz, kad kodola leņķiskais impulss ierosinātā stāvoklī ar zemu ierosmes enerģiju atšķiras no leņķiskā impulsa jebkurā stāvoklī ar mazāku ierosmes enerģiju par vairākām vienībām ћ. Izomērs (metastabils) stāvoklis tika definēts kā ierosināts stāvoklis ar izmērāmu kalpošanas laiku. Uzlabojoties eksperimentālajām γ-spektroskopijas metodēm, izmērāmie pussabrukšanas periodi samazinājās līdz 10-12-10-15 s.

6.1. tabula

Satraukti stāvokļi 19 F

Valsts enerģija, keV Spin paritāte Pus dzīve
0.0 1/2+ stabils
109.894 1/2– 0,591 ns
197.143 5/2+ 89,3 ns
1345.67 5/2– 2,86 ps
1458.7 3/2– 62 fs
1554.038 3/2+ 3,5 fs
2779.849 9/2+ 194 fs
3908.17 3/2+ 6 fs
3998.7 7/2– 13 fs
4032.5 9/2– 46 fs
4377.700 7/2+ < 7.6 фс
4549.9 5/2+ < 35 фс
4556.1 3/2– 12 fs
4648 13/2+ 2,6 ps
4682.5 5/2– 10,7 fs
5106.6 5/2+ < 21 фс
5337 1/2(+) ≤ 0,07 fs
5418 7/2– 2,6 eV
5463,5 7/2+ ≤ 0,18 fs
5500.7 3/2+ 4 keV
5535 5/2+
5621 5/2– < 0.9 фс
5938 1/2+
6070 7/2+ 1,2 keV
6088 3/2– 4 keV
6100 9/2–
6160.6 7/2– 3,7 eV
6255 1/2+ 8 keV
6282 5/2+ 2,4 keV
6330 7/2+ 2,4 keV
6429 1/2– 280 keV
6496.7 3/2+

Izomēru stāvokļi ir sagaidāmi, ja apvalka līmeņi, kas ir tuvu viens otram enerģētikā, ļoti atšķiras pēc spin vērtībām. Tieši šajās teritorijās atrodas tā sauktās “izomērijas salas”. Tādējādi izomēra klātbūtne iepriekš minētajā 115 In izotopā ir saistīta ar to, ka tam trūkst viena protona, lai sasniegtu slēgto apvalku Z = 50), t.i., ir viens protonu “caurums”. Pamatstāvoklī šis caurums atrodas 1 g 9/2 apakšapvalkā un ierosinātajā stāvoklī — 1 p 1/2 apakšapvalkā. Šī situācija ir tipiska. Izomērijas salas atrodas tieši pirms maģiskajiem skaitļiem 50, 82 un 126 mazāko Z un N pusē. Tādējādi izomēru stāvokļi tiek novēroti kodolos 86 Rb (N = 49), 131 Te (N = 79, kas ir tuvu 82), 199 Hg (Z = 80, kas ir tuvu 82) utt. Ņemiet vērā, ka papildus aplūkotajiem izomēru stāvokļu parādīšanās iemesliem ir arī citi iemesli. Pašlaik ir atklāts liels skaits izomēru ar pussabrukšanas periodu no vairākām sekundēm līdz 3,106 gadiem (210 m Bi). Daudziem izotopiem ir vairāki izomēru stāvokļi. 6.2. tabulā parādīti ilgmūžīgo izomēru parametri (T 1/2 > gads).

6.2. tabula

Atomu kodolu izomēru stāvokļu parametri

Z-XX-A N Izomēra stāvokļa enerģija, MeV JP T 1/2, G, izplatība Sabrukšanas režīmi
73-Ta-180 107 0.077 9 - 0.012%
>1,2·10 15 gadi
83-Bi-210 127 0.271 9 - 3.04·10 6 gadi α 100%
75-Re-186 111 0.149 8 + 2·10 5 gadi IT 100%
67-Ho-166 99 0.006 7 - 1,2·10 3 gadi β — 100%
47-Ag-108 61 0.109 6 + 418 gadi e 91,30%,
IT 8,70%
77-Ir-192 115 0.168 11 - 241 IT 100%
95-Am-242 147 0.049 5 - 141 gadu vecs SF<4.47·10 -9 %,
IT 99,55%,
α 0,45%
50-Sn-121 71 0.006 11/2 - 43,9 gadi IT 77,60%,
β — 22,40%
72-Hf-178 106 2.446 16 + 31 gads IT 100%
41-Nb-93 52 0.031 1/2 - 16,13 gadi IT 100%
48-Cd-113 65 0.264 11/2 - 14,1 gadi β — 99,86%,
IT 0,14%
45-Rh-102 57 0.141 6 + ≈2,9 gadi e 99,77%,
IT 0,23%
99-Es-247 148 625 dienas α

Vēsturiskā informācija

Atomu kodolu izomērijas jēdziens radās 1921. gadā, kad vācu fiziķis O. Hāns atklāja jaunu radioaktīvo vielu urāns-Z (UZ), kas ne ķīmisko īpašību, ne masas skaita ziņā neatšķīrās no jau zināmā urāna-X2 ( UX 2), tomēr bija atšķirīgs pussabrukšanas periods. Mūsdienu apzīmējumos UZ un UX 2 atbilst izotopa pamata un izomēriskajiem stāvokļiem. 1935. gadā B.V.Kurčatovs, I.V.Kurčatovs, Ļ.V.Misovskis un L.I.Rusinovs atklāja mākslīgā broma izotopa 80 Br izomēru, kas izveidojās kopā ar kodola pamatstāvokli, neitronu uztveršanas laikā ar stabilu 79 Br. Tas lika pamatu sistemātiskai šīs parādības izpētei.

Teorētiskā informācija

Izomērie stāvokļi atšķiras no parastajiem ierosinātajiem kodolu stāvokļiem ar to, ka pārejas varbūtība uz visiem tiem esošajiem stāvokļiem ir stipri nomākta ar griešanās un paritātes izslēgšanas noteikumiem. Jo īpaši tiek nomāktas pārejas ar augstu daudzpolaritāti (tas ir, lielas griešanās izmaiņas, kas nepieciešamas pārejai uz pamatstāvokli) un zemu pārejas enerģiju.

Dažreiz izomēru parādīšanās ir saistīta ar būtisku atšķirību kodola formā dažādos enerģijas stāvokļos (kā 180 Hf).

Vislielāko interesi rada salīdzinoši stabili izomēri ar pussabrukšanas periodu no 10–6 sekundēm līdz daudziem gadiem. Izomēri ir apzīmēti ar burtu m(no angļu valodas metastabils) masas skaitļa indeksā (piemēram, 80 m Br) vai augšējā labajā rādītājā (piemēram, 80 Br m). Ja nuklīdam ir vairāk nekā viens metastabils ierosinātais stāvoklis, tie tiek apzīmēti ar burtiem enerģijas pieauguma secībā m, n, lpp, q un tālāk alfabētiskā secībā vai ar burtu m ar pievienotu numuru: m 1, m 2 utt.

Daži piemēri

Piezīmes

Literatūra

  1. L. I. Rusinovs // Atomu kodolu izomērisms. UFN. 1961. T. 73. Nr. 4. P. 615-630.
  2. E. V. Tkalja. // Kodolizomēra 178m2 Hf un “izomēru bumbas” izraisītā sabrukšana. UFN. 2005. T. 175. Nr. 5. P. 555-561.

Skatīt arī


Wikimedia fonds. 2010. gads.

Skatiet, kas ir “atomu kodolu izomērija” citās vārdnīcās:

    - (no grieķu valodas isos vienāds, identisks un meros daļa, daļa), noteiktas esamība plkst. metastabilu stāvokļu kodoli ar salīdzinoši ilgu mūžu. Daži plkst. kodoliem ir vairāki. izomēru stāvokļi ar atšķirīgu kalpošanas laiku. Jēdziens "I. A.…… Fiziskā enciklopēdija

    Parādība, kas sastāv no ilgstošu ierosinātu (metastabilu) atomu kodolu stāvokļu esamības. Pāreja uz nesatrauktu stāvokli notiek sakarā ar? starojums vai iekšēja konversija... Lielā enciklopēdiskā vārdnīca

    Metastabilu ierosinātu stāvokļu stāvokļi ar relatīvi ilgu kalpošanas laiku dažos atomu kodolos (sk. Atomu kodols). Dažiem atomu kodoliem ir vairāki izomēru stāvokļi ar atšķirīgu kalpošanas laiku. Lielā padomju enciklopēdija

    Parādība, kas sastāv no ilgstošu ierosinātu (metastabilu) atomu kodolu stāvokļu esamības. Pāreja uz nesatrauktu stāvokli notiek γ starojuma vai iekšējās konversijas dēļ. * * * ATOMA KODOLU IZOMĒRISMS ATOMA KODOLU IZOMĒRISMS,... ... enciklopēdiskā vārdnīca

    Parādība, kas sastāv no ilgstošu ierosinātu (metastabilu) atomu kodolu stāvokļu esamības. Pāreja uz nesatrauktu stāvokli notiek y)gaia) starojuma vai iekšējās ... Dabaszinātnes. enciklopēdiskā vārdnīca

    Dažu nuklīdu kodolu esamība metastabilā ierosinātā enerģijā. štatos. Nuklīdus ar metastabiliem kodoliem apzīmē ar latīņu burtu tv top. indekss pa kreisi no masas skaitļa. Tādējādi metastabilais izomērs 236Np tiek apzīmēts ar 236mNp. UN … Ķīmiskā enciklopēdija

    Mākslīgo radioaktīvo izotopu fenomens, izcils krievu zinātnieka I. V. Kurčatova pasaules atklājums (1935).

Cits kodolpārveidošanas veids ir tad, kad kodols nesadalās, kā alfa sabrukšanas gadījumā, un nemaina savu sastāvu, kā beta sabrukšanas gadījumā, bet paliek pats par sevi, bet tikai, nosacīti runājot, maina savu formu. Tiek sauktas viena un tā paša kodola dažādas versijas, kas atšķiras tikai ar protonu un neitronu spinu kustību un savstarpējo orientāciju. izomēri. Dažādiem izomēriem ir atšķirīga enerģija, tāpēc, pārvēršot tos vienu otrā, rodas fotona emisija.

Tas ir ļoti līdzīgi tam, kas notiek ar atomiem: ir pamata stāvoklis ar viszemāko enerģiju un ierosinātie stāvokļi, kuru enerģija ir augstāka. Kad atoms maina savu elektronisko struktūru un tādējādi pārlec no ierosinātā līmeņa uz zemes līmeni, tas izstaro fotonu. Tas pats ir kodolos. Katram kodolam ir veselas kāpnes ierosinātu stāvokļu ar palielinātu enerģiju. Uzbudinātie izomēri ir nestabili un parasti ātri atgriežas kodola pamatstāvoklī, izstarojot fotonu. Tomēr dažreiz tie sadalās citos kodolos parastās radioaktivitātes dēļ.

Tāpat kā atomu ierosinātie stāvokļi var būt īslaicīgi vai ilgstoši, arī kodolizomēriem var būt ļoti dažādi pussabrukšanas periodi. Pēc analoģijas ar atomu pārejām, ja nekas netraucē ierosinātā stāvokļa samazināšanos, tas var notikt ļoti ātri, apmēram zeptosekundes, t.i., burtiski dažos kodola kustības “pulksteņa ciklos”. Tie ir, piemēram, lielākā daļa vieglo kodolu izomēru. Smagajos kodolos attēls ir daudz daudzveidīgāks. Piemēram, starp simtiem zināmo svina kodola 208 Pb izomēru ir tādi, kas dzīvo no desmitiem zeptosekundēm līdz nanosekundēm.

Dažos gadījumos, kad izomēra sabrukšana ir ļoti sarežģīta, ierosinātā kodola kalpošanas laiks var sasniegt sekundes vai vairāk. Mēs jau esam saskārušies ar vienu šādu piemēru starp urāna izomēriem. Vēl viens slavens piemērs ir hafnija-178 izomērs, kas apzīmēts ar 178m2 Hf. Tam ir milzīgs grieziens - pat 16 vienības. Tas apgrūtina tā pāreju uz pamata stāvokli, kāds ir tā pussabrukšanas periods 31 gads. Tas jau ir daudz pat pēc cilvēciskiem standartiem. Bija pat priekšlikumi izveidot sava veida “tīru” kodolbumbu, pamatojoties uz šo hafnija izomēru. Mēs ņemam hafniju-178, ievietojam to satrauktā stāvoklī, iesaiņojam nelielu daudzumu izomēra apvalkā un aprīkojam ar ierīci enerģijas atbrīvošanai. Kad šāda bumba eksplodētu, izdalītos tikai fotoni. Tas radītu iznīcināšanu sev apkārt bez ilgstošas ​​vides radiācijas piesārņojuma, un tāpēc uz to neattiektos līgumi par “konvencionālajiem” kodolieročiem. Par laimi, manipulācijas ar enerģijas līmeņiem kodolos ir tik sarežģīts uzdevums, ka neviena zināmā enerģijas sūknēšanas un atbrīvošanas tehnoloģija ne tuvu neatbilst nepieciešamajām prasībām. Tātad hafnija bumbu pagaidām var uzskatīt par sapni.

Visbeidzot, ļoti izņēmuma gadījumos uzbudinātais kodols var būt tik ilgmūžīgs, ka tā sabrukšana laboratorijas apstākļos nav novērojama, un pats šis izomērs var būt pat zināmā koncentrācijā dabiskos apstākļos. Tas ir, piemēram, tantala 180m Ta izomērs. Tas veido 0,012% no visa dabiskā tantala, un tā mūžs ir neizmērojami garš (zināms tikai, ka tas pārsniedz 10 15 gadus).

IZOMĒRIJAS KODOLĀRS

Atsevišķu kodolu esamība kopā ar pamatstāvokli, diezgan ilgstoši (metastabilu) ierosinātu stāvokļu, ko sauc. izomērs. Fenomens I. I. 1921. gadā atklāja O. Hāns, kurš atklāja radioaktīvu vielu. viela, ko viņš sauca par urānu Z (UZ), kurai bija vienāds atomskaitlis Z un masas numurs A, tāpat kā cits radioakts, viela UX 2, taču atšķīrās no tās ar pussabrukšanas periodu. Abas vielas bija viena un tā paša elementa UX 1 (234 90 Th) p-sabrukšanas produkti. Vēlāk izrādījās, ka UZ un UX 2 ir 234 91 Pa kodola pamatstāvokļi un izomēri (izomēru apzīmē ar indeksu T, piem 234m 91 Ra). 1935. gadā I. V. Kurčatovs, B. V. Kurčatovs, Ļ. V. Misovskis un L. I. Rusinovs atklāja, ka, apstarojot ar neitroniem stabilo izotopu 79 35 Br, veidojas radioakts. izotops 80 35 Br, kam ir divi pussabrukšanas periodi, kas atbilda sabrukšanai no grunts un izomēra stāvokļiem. Turpmākie pētījumi atklāja lielu skaitu kodolu izomēru stāvokļu ar sadalīšanos. pussabrukšanas periods no 3. 10 6 gadi (210 m Bi) līdz vairākiem. mks un pat ne. Mn. kodoliem ir 2 izomēri un, piemēram, 160 Bet ir 4 izomēru stāvokļi. Gamma starojums). Tas parasti notiek, ja neliela pārejas enerģija tiek apvienota ar lielu atšķirību sākuma kustību skaita I momentu vērtībās (leņķiskie momenti). un beigu stāvokļi. Jo augstāka ir daudzpolaritāte un mazāka hw pārejas enerģija, jo mazāka ir y pārejas varbūtība. Dažos gadījumos g-kvantu emisijas varbūtības vājināšanās ir izskaidrojama ar sarežģītākām kodola stāvokļu strukturālajām iezīmēm, starp kurām notiek pāreja (atšķirīgas kodola struktūras izomēros un pamatstāvokļos). . 1. un 2. attēlā parādīti 234m 91 Pa un 80m 35 Br izomēru sadalīšanās shēmu fragmenti. Protaktīnija gadījumā I. i. iemesls ir zema enerģija un augsta daudzpolaritāte EZg- pāreja. Tas ir tik grūti, ka lielākajā daļā gadījumu izomērs tiek pakļauts b-sabrukšanai (sk. Beta sabrukšana kodoli). Dažiem izomēriem izomēru pāreja bieži kļūst pilnīgi nenovērojama. Gadījumā, ja 80 m 35 Vr I. I. ir pienākums veikt MS daudzpolaritātes g-pāreju.
Rīsi. 1. 234m 91 Ra izomēra sabrukšanas shēma. Pamata (0) un izomēru stāvokļi ir izcelti ar biezām līnijām; kreisajā pusē ir spinu un paritāšu vērtības (I p), labajā pusē ir daudzpolaritāte, līmeņa enerģijas (keV) un pussabrukšanas periodi; Dažādu kodola sabrukšanas kanālu varbūtības no izomēra stāvokļa ir norādītas %.

Izomēriskais stāvoklis pārsvarā sadalās g-pārejas laikā, bet 5 no 1000 gadījumiem tas tiek novērots alfa sabrukšana. Dotajos piemēros izomēru pārejas vairumā gadījumu pavada konversijas elektronu emisija, nevis g-kvanti (sk. Pārvēršana iekšējā).

Rīsi. 2. 80m 35 Br izomēra sadalīšanās shēma; E.
Rīsi. 3. 242m sabrukšanas shēma 95 Am.

Nepāra kodolu ierosināto stāvokļu “izlādes” laikā tiek novērots liels skaits daudzpolaritātes M4 izomēru pāreju, kad protonu vai neitronu skaits tuvojas maģiskajam skaitlim. skaitļi (izomērijas salas). Tas ir izskaidrots kodola apvalka modelis, blakus stāvokļu aizpildīšanas ar nukleoniem, kas ir līdzīgi enerģētikā, bet ļoti atšķirīgi spin, g 9/2 un p 1/2 stāvokļu, kā arī h 11/2 un d 3/2 (g, p, h, d - nukleonu orbitālo momentu apzīmējumi, to indeksi ir spin vērtības).

Rīsi. 4. 180m 72 Hf sabrukšanas shēma.

Atšķirībā no dotajiem piemēriem izomēriskais stāvoklis 180m 72 Hf (4. att.) pieder pie stabila kodola un tam ir salīdzinoši augsta ierosmes enerģija. Izomērijas cēlonis ir stipri novājināta g-pāreja E1 ar enerģiju 57,6 keV, kas tiek inhibēta 10 16 reizes strukturālo atšķirību dēļ starp 8 - un 8 + stāvokļiem. 1962. gadā JINR tika atklāts jauns, t.i., skaldīšanas izomērijas veids. Izrādījās, ka atsevišķiem transurāna elementu izotopiem U, Pu, Am, Cm un Bk ir ierosināti stāvokļi ar ~2-3 MeV enerģiju, kas sadalās par spontāna kodola skaldīšanās. Tiek pieņemts, ka šī suga I. i. ir izskaidrojams ar atšķirību kodolu formā izomērā un pamatstāvoklī (sk. Kodola skaldīšana).Ļoti ierosināti izomēru stāvokļi var tikt pakļauti protonu sabrukšanai (sk Protonu radioaktivitāte).Lit.: M ukhin K.N., Eksperimentālā kodolfizika, 4. izdevums, 1. sējums, M, 1983; Alfa, beta un gamma spektroskopija, trans. no angļu valodas in 3. M., 1969; skatīt arī lit. un galds uz Art. Nuklīds. A. I. Feoktistovs.

  • - Viņi runā par izomerismu gadījumos, kad no daudziem unikāli darbojošiem gēniem katrs atsevišķi var izraisīt vienu un to pašu fenotipisku efektu, un to kopīgā klātbūtne genomā vai nu pastiprina izpausmi...

    Lauksaimniecības dzīvnieku audzēšanā, ģenētikā un pavairošanā izmantotie termini un definīcijas

  • - pēc sastāva un mola identisku savienojumu esamība. masu, bet atšķiras fizikāli un ķīm. Svēts tev. Tādi savienojumi sauca izomēri...

    Ķīmiskā enciklopēdija

  • - parādība ķīmijā, sk. arr. organisks, kas sastāv no savienojumu esamības, kas ir identiski pēc sastāva un teikt. masa, bet atšķiras pēc uzbūves vai atomu izvietojuma telpā un pateicoties...

    Lielā enciklopēdiskā politehniskā vārdnīca

  • - ķīmija. savienojumi, parādība, kas sastāv no izomēru esamības - savienojumiem, kas ir identiski pēc sastāva un mola. masas, bet atšķiras pēc atomu saišu secības, vairāku saišu stāvokļa vai funkcionālās...

    Dabaszinātnes. enciklopēdiskā vārdnīca

  • - ģenētikā vairāku gēnu esamība, kas izraisa vienādu fenotipisku efektu...

    Liela medicīniskā vārdnīca

  • - - 1824. gadā Liebig un Gay-Lussac noteica sudraba hidroksīda sastāvu un, pamatojoties uz iegūtajiem datiem, atzina bezūdens fulminātskābi kā cianogēna savienojumu ar skābekli C4N2O2 ...

    Brokhauza un Eifrona enciklopēdiskā vārdnīca

  • - ķīmiskie savienojumi, parādība, kas sastāv no tādu vielu eksistences, kuras ir identiskas pēc sastāva un molekulmasas, bet atšķiras pēc atomu struktūras vai izvietojuma telpā un rezultātā...

    Lielā padomju enciklopēdija

  • - ķīmiskie savienojumi, parādība, kas sastāv no izomēru esamības - savienojumi, kas ir identiski pēc sastāva un molekulmasas, bet atšķiras pēc atomu struktūras vai izvietojuma telpā un,...

    Lielā enciklopēdiskā vārdnīca

  • - R., D., Pr...

    Krievu valodas pareizrakstības vārdnīca

  • - izomerisms Ķīmiskā parādība, kas sastāv no izomēru esamības...

    Efremovas skaidrojošā vārdnīca

  • - ...

    Pareizrakstības vārdnīca-uzziņu grāmata

  • - izomērs "...

    Krievu valodas pareizrakstības vārdnīca

  • - Izomēru īpašības...

    Krievu valodas svešvārdu vārdnīca

  • - ...

    Vārdu formas

  • - metamērisms...

    Sinonīmu vārdnīca

  • - n elementu permutāciju vai izvietojumu kopa...

    Valodniecības terminu vārdnīca T.V. Kumeļš

"KODOLIZOMĒRIJA" grāmatās

Kodolenerģija

No grāmatas Bumba. Atomu pazemes noslēpumi un kaislības autors Pestovs Staņislavs Vasiļjevičs

Kodolrozīne Ja jūs iedomājaties kodollādiņu kubiskā kviešu maizes klaipa formā ar tur iestrādātām rozīnēm, tad šāda kukuļa caurduršana ar tievu adāmadatu ir līdzīga neitrona iekļūšanai atomu sprāgstvielas vidē. Atomu lomu šeit spēlē rozīnes.Spieķoja

KODOLEMĒRIS

No grāmatas Nezināms, noraidīts vai slēpts autors Tsareva Irina Borisovna

KODOLEMĒRIS “Muša ziedē” unikālā projektā...Mūsu valstī un citās valstīs uzkrātie radioaktīvie atkritumi mūsdienās rada nopietnus draudus. Taču pārsteidzīgi mēģinājumi no tiem atbrīvoties var radīt vēl lielākas nepatikšanas.Unikāls krievu valodas projekts

Kodolenerģija

No grāmatas Neitrīno – atoma spokainā daļiņa autors Īzaks Asimovs

Kodolenerģija Atoma jēdziens, kas radās 19. gadsimta sākumā, ļāva jaunā veidā atbildēt uz jautājumu par saules enerģijas avotu. Gandrīz uzreiz fiziķu uzmanība tika pievērsta iepriekš minētajai trešajai alternatīvai. Urāna elementa atomi (kā arī citi

6.5. Atomenerģija

No grāmatas Relativitātes teorija – 20. gadsimta mānīšana autors Sekerins Vladimirs Iļjičs

6.5. Kodolenerģija Smieklīgākā leģenda par relativitātes teoriju ir leģenda, ka bez relativitātes teorijas cilvēce nebūtu apguvusi kodolenerģijas noslēpumus.Lai šeit atrastu patiesību, atcerēsimies galvenos atskaites punktus ceļā uz mērķi. 1896. gads - atklājums

KODOLFIZIKA

No grāmatas Klauvē pie debesīm [Zinātniskais skatījums uz Visuma uzbūvi] autors Rendāls Liza

KODOLFIZIKA Turpinot ceļojumu pa mēroga skalu uz leju atoma kodola dziļumos, mēs ne reizi vien redzēsim jaunas definīcijas, jaunas pamatkomponentes un pat jaunus fizikālos likumus, taču fundamentālā kvantu mehāniskā paradigma paliks.

Kodolstratēģija

No grāmatas PSRS aplenkumā autors Utkins Anatolijs Ivanovičs

Kodolstratēģija Kopumā šķiet, ka 40. gadu otrajā pusē amerikāņu aviācija saglabāja spēju veikt vairākus atomtriecienus lielākajiem padomju rūpniecības centriem – un Vašingtona to apzinājās. Analīze

Kodolstratēģija

No grāmatas Pasaules aukstais karš autors Utkins Anatolijs Ivanovičs

Kodolstratēģija Kopumā šķiet, ka 40. gadu otrajā pusē amerikāņu aviācija saglabāja spēju veikt vairākus atomtriecienus lielākajiem padomju rūpniecības centriem – un Vašingtona to apzinājās. Analīze

Kodolbumba

No grāmatas Lielā tehnoloģiju enciklopēdija autors Autoru komanda

Kodolbumba Kodolbumba ir kodolvielas lādiņš ar speciālu avibumbā iebūvētu ierīci, ar kuras palīdzību īstajā brīdī var izraisīt kodolreakciju, ko pavada tūlītēja intranukleārās enerģijas izdalīšanās - a. sprādziens Galvenās daļas

Izomērisms

No grāmatas Enciklopēdiskā vārdnīca (E-Y) autors Brockhaus F.A.

Izomērisms Izomērisms (ķīmisks). – 1824. gadā Liebig un Gay-Lussac noteica sudraba fulmināta sastāvu un, pamatojoties uz iegūtajiem datiem, atpazina bezūdens fulminātu kā cianogēna savienojumu ar skābekli C4N2O2 (C=6, 0=8, N=14). Tajā pašā gadā Vellers precīzāks

No autores grāmatas Lielā padomju enciklopēdija (OP). TSB

IZOMĒRIJAS KODOLĀRS- noteiktu kodolu esamība kopā ar pamatstāvokli, diezgan ilgstoši (metastabīli) ierosināti stāvokļi, ko sauc. izomērs. Fenomens I. I. 1921. gadā atklāja O. Hāns, kurš atklāja radioaktīvu vielu. viela, ko viņš sauca par urānu Z (UZ), kurai bija vienāds atomskaitlis Z un masas numurs A, tāpat kā cits radioakts, viela UX 2, taču atšķīrās no tās ar savu pussabrukšanas periodu. Abas vielas bija viena un tā paša elementa UX 1 (234 90 Th) p-sabrukšanas produkti. Vēlāk izrādījās, ka UZ un UX 2 ir 234 91 Pa kodola pamatstāvokļi un izomēri (izomēru apzīmē ar indeksu T, piem. 234m 91 Ra). 1935. gadā I. V. Kurčatovs, B. V. Kurčatovs, Ļ. V. Misovskis un L. I. Rusinovs atklāja, ka, apstarojot ar neitroniem stabilo izotopu 79 35 Br, veidojas radioakts. izotops 80 35 Br, kam ir divi, kas atbilda sabrukšanai no grunts un izomēra stāvokļiem. Turpmākie pētījumi atklāja lielu skaitu kodolu izomēru stāvokļu ar sadalīšanos. pussabrukšanas periods no 3. 10 6 gadi (210 m Bi) līdz vairākiem. mks un pat ne. Mn. kodoliem ir 2 un, piemēram, 160 Bet tam ir 4 izomēru stāvokļi. Iemesls I. I. ir gamma staru emisijas varbūtības pavājināšanās no ierosinātā stāvokļa (sk. Gamma starojums Tas parasti notiek, ja neliela pārejas enerģija tiek apvienota ar lielu atšķirību sākuma kustību skaita I momentu vērtībās (leņķiskie momenti). un beigu stāvokļi. Jo augstāka ir daudzpolaritāte un mazāka hw pārejas enerģija, jo mazāka ir y pārejas varbūtība. Dažos gadījumos g-kvantu emisijas varbūtības vājināšanās ir izskaidrojama ar sarežģītākām kodola stāvokļu strukturālajām iezīmēm, starp kurām notiek pāreja (atšķirīgas kodola struktūras izomēros un pamatā esošajos stāvokļos). Attēlā 1. un 2. attēlā parādīti 234m 91 Pa un 80m 35 Br izomēru sadalīšanās shēmu fragmenti. Protaktīnija gadījumā I. i. iemesls ir zema enerģija un augsta daudzpolaritāte EZ g- pāreja. Tas ir tik grūti, ka lielākajā daļā gadījumu izomērs tiek pakļauts b-sabrukšanai (sk. Beta sabrukšana kodoli). Dažiem izomēriem izomēru pāreja bieži kļūst pilnīgi nenovērojama. Gadījumā, ja 80 m 35 Vr I. I. ir pienākums veikt MS daudzpolaritātes g-pāreju. Kodols no izomēra stāvokļa (I p = 5 -) nonāk zemākas enerģijas stāvoklī (2 -), kas īsā laikā nonāk galvenajā stāvoklī. kodolvalsts 80 35 Br. 242 Am kodola gadījumā (3. att.) I. i. saistīta ar daudzpolaritātes g pāreju E4.

Rīsi. 1. 234m 91 Ra izomēra sabrukšanas shēma. Pamata (0) un izomēru stāvokļi ir izcelti ar biezām līnijām; kreisajā pusē ir spinu un paritāšu vērtības (I p), labajā pusē ir daudzpolaritāte, līmeņa enerģijas (keV) un pussabrukšanas periodi; Dažādu kodola sabrukšanas kanālu varbūtības no izomēra stāvokļa ir norādītas %.

Izomēriskais stāvoklis pārsvarā sadalās g-pārejas laikā, bet 5 no 1000 gadījumiem tas tiek novērots alfa sabrukšana Dotajos piemēros izomēru pārejas vairumā gadījumu pavada konversijas elektronu emisija, nevis g kvanti (sk. Pārvēršana iekšējā).

Rīsi. 2. 80m 35 Br izomēra sadalīšanās shēma; E.Z - elektroniskā uztveršana.

Rīsi. 3. 242m sabrukšanas shēma 95 Am.

Nepāra kodolu ierosināto stāvokļu “izlādes” laikā tiek novērots liels skaits daudzpolaritātes M4 izomēru pāreju, kad protonu vai neitronu skaits tuvojas maģiskajam skaitlim. skaitļi (izomērijas salas). Tas ir izskaidrots kodola apvalka modelis, kā sekas blakus stāvokļu aizpildīšanai g 9/2 un p 1/2, kā arī h 11/2 un d 3/2 (g, p, h, d- nukleonu orbitālo momentu apzīmējumi, to indeksi ir spina vērtības).

Rīsi. 4. 180m 72 Hf sabrukšanas shēma.

Atšķirībā no dotajiem piemēriem izomēriskais stāvoklis 180m 72 Hf (4. att.) pieder pie stabila kodola un tam ir salīdzinoši augsta ierosmes enerģija. Izomērijas cēlonis ir stipri novājināta g-pāreja E1 ar enerģiju 57,6 keV, kas tiek inhibēta 10 16 reizes strukturālo atšķirību dēļ starp 8 - un 8 + stāvokļiem. 1962. gadā JINR tika atklāts jauns, t.i., skaldīšanas izomērijas veids. Izrādījās, ka atsevišķiem transurāna elementu izotopiem U, Pu, Am, Cm un Bk ir ierosināti stāvokļi ar ~2-3 MeV enerģiju, kas sadalās par