LITMIR.BIZ

Скачать книгу

возникающих между электронными оболочками (см. рис. 1.1). Диаметр атома около 10^—8 см. Размеры атомных ядер очень малы; плотность же ядерного вещества чрезвычайно большая.

      Диаметр ядра атомов различных элементов лежит в пределах 10^—13 – 10^—12 см, т. е. в 10⁴ – 10⁵ раз меньше диаметра атома. Радиус атомного ядра может быть определен по формуле R = 1,5 x 10^—13xA^1/3, где А – число нуклонов в ядре (массовое число).

      Радиус атома приблизительно равен (2,5…5,5) х10^—11м, а радиус атомного ядра (1,5—10) х10^—16м. Так, радиус ядра атома ²³⁸₉₂U составляет приблизительно 0,93х10^—15м, а его объем —3,4х10^—40м³.

      Исходя из того, что масса каждого нуклона равна приблизительно 1 а.е.м. или 1,66х10^—27кг, масса ядра урана равна приблизительно 395х10^—27кг. Плотность ядерного вещества урана равна 116 000 кг/м³. Плотность ядерного вещества других элементов примерно такая же.

      Из изложенного следует, что основная часть энергии атома сосредоточена в его ядре, на электронную же оболочку остается сравнительно ничтожная ее доля. Поэтому перспективным путем получения больших количеств промышленной энергии является деление атомных ядер, в результате которого выделяется ядерная энергия.

      1.1.3. Изотопы. Радиоактивность и ее закономерности

      Существует много атомов, ядра которых содержат равное число протонов, но разное число нейтронов. Массовые числа у этих атомов различны, но их химические свойства одинаковы, так как они имеют один и тот же заряд ядра и, следовательно, занимают одно и то же место в таблице Менделеева. Такие атомы получили название изотопов. Изотоп – нуклид с числом протонов в ядре, свойственным данному элементу.

      Изотопный состав имеют многие химические элементы, некоторые из них имеют относительно большое количество изотопов. Например, водород имеет три изотопа: ¹₁H – протий (легчайший изотоп водорода), ¹₂D – дейтерий, ¹₃T – тритий; известны: 19 изотопов йода, восемь изотопов железа, шесть изотопов урана и т. д.

      Изотопы одного элемента химическими методами не могут быть разделены. Записываются изотопы элементов одинаковыми символами, отличающимися один от другого лишь массовым числом, например: изотоп углерода – от ¹⁰₆C до ¹⁴₆C; изотоп алюминия – от ²⁶₁₃Al до ²⁹₁₃Al; изотоп урана – от ²³³₉₂U до ²³⁹₉₂U и т. д.

      Известно около 1500 изотопов. Одни из них устойчивые – стабильные, другие неустойчивые – радиоактивные. Стабильные изотопы – изотопы, ядра которых в течение длительного промежутка времени не претерпевают изменения. Изотопы, ядра которых со временем распадаются, называют радиоактивными или радионуклидами (РН). Радионуклид – нуклид, обладающий радиоактивностью. Радиоизотоп – изотоп, обладающий радиоактивностью.

      В конце XIX в. А. Беккерелем, Пьером и Марией Кюри и другими учеными было открыто явление самопроизвольного распада ядер некоторых неустойчивых химических элементов. Исследователи установили,

Скачать книгу