Общая химия. Избранные главы - Вольхин В.В.
ISBN 5-88151-282-0
Скачать (прямая ссылка):
При исследованиях короткоживущих изотопов трансурановых элементов ограничиваются несколькими атомами. Их идентифицируют по радиоактивному распаду. Однако надежность идентификации сверхкороткоживущих изотопов понижается. Исходя из правила особой устойчивости нуклидов, в ядрах которых содержится 114, 126, 164 или 184 протонов или нейтронов, прогнозируют относительную стабильность ядер "JX, JJJ X, J2J-'X. Допускается возможность существования «островов стабильности» ядер, которые по составу будут близки вышеприведенным нуклидам.
Возникла также проблема с названиями трансурановых элементов, начиная с Z = 104. Так, элемент ю4Х в СССР был назван «курчатовием», а в США - «резер-фордием». По рекомендации ИЮПАК для некоторых трансурановых элементов введены временные названия, которые указаны в периодической таблице (см. первый разворот книги). Предложена также система названий элементов, построенная на основе латинских и греческих слов. Пока она не вошла в наш обиход. Тем не менее, в периодических таблицах появляются необычные символы элементов. Знакомство с этими символами ограничим элементами с Z от 101 до 110: Символ
элемента Unu Unb Unt Unq Unp Unh Uns Uno Une Uun Z 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110
В этой системе нуклид элемента, например с Z = 104, имеет символ 2^J Unq.
Из числа трансурановых элементов наибольшее практическое значение имеет плутоний. Его нуклид 2JJ Pu получают в ядерных реакторах. Плутоний применяют в качестве ядерного топлива. Для этого пригодны любые изотопы плутония. Критическая масса металлического плутония в форме сферы составляет около 10 кг, но в растворе ома может быть менее 1 кг. Нуклид 2JjPu (t\/2 = 86,4 года) используют для изготовления ядерных источников электрического тока в бортовых космических системах. Но следует иметь в виду, что плутоний очень токсичен. Летальная доза плутония - 10~6 г, а концеро-генная - еще меньше. Нуклид 2JjAm (ty2 = 433 годам) - удобный лабораторный а-излучатель, а нуклид "JCf (А/2 = 2,63 года) - источник нейтронов, используемый в активационном анализе и медицине. Критическая масса Cf (t\/2 = 900 годам) составляет лишь около 10 г. Но даже для атомных бомб он пока недоступен.
Ядерные реакции
269
Пример 5.9. Какие нуклиды могут быть получены в результате следующих ядерных реакций: 20^Bi + ?Cr->Y + 2U 2^Bi+ ^Fe ->Y + 2[ YiI
Решение. Простейшие вычисления значений ZHA позволяют установить природу образовавшихся нуклидов и составить уравнения реакций:
2J31Bi + ^Cr-> ™Vns + 2[n, 20^3Bi + SFe-У JS Une + 2L«.
5.5. Биологические эффекты ионизирующих излучений
Открытие радиоактивности и появление искусственных источников ионизирующих излучений породило проблему их действия на живые организмы. Люди могли неоднократно убедиться в губительных эффектах радиации. В то же время известно, что каждый человек постоянно подвергается воздействию космических излучений и естественной радиоактивности Земли, что представляется вполне нормальным явлением. Очевидно, биологические эффекты ионизирующих излучений определяются многими факторами. Для правильной оценки опасности различных ситуаций, связанных с проявлением ионизирующих излучений, необходимо иметь некоторые знания в этой области.
Основные виды ионизирующих излучений - у-лучи, а- и ?-частицы (см. раздел 5.1). Фотоны и частицы ионизирующих излучений, сталкиваясь на своем пути с атомами или молекулами, вызывают их возбуждение и ионизацию (образование пар положительных ионов и электронов), разрыв химических связей и появление возбужденных атомов и радикалов. Характер и результат взаимодействия различных видов ионизирующих излучений с веществом неодинаков и определяется проникающей способностью (длиной пробега) излучения и скоростью потери энергии ионизирующей частицей при прохождении единицы пути в веществе.
Взаимодействие ионизирующего излучения с веществом количественно выражается дозой излучения, мерой которой является грей. Один грей (Гр) соответствует такой дозе излучения, при которой в 1 кг любого вещества выделяется энергия, равная 1 Дж, независимо от вида и энергии излучения. Ранее в качестве единицы дозы излучения использовали рад, 1 Гр = 100 рад. Единица мощности поглощенной дозы -Гр/с.
Поскольку разные виды излучений вызывают неодинаковые эффекты в облучаемых веществах, то для учета этого различия введено понятие эквивалентной дозы излучения, которая равна произведению дозы излучения D на коэффициент качества q:
H=q-D.
Название единицы эквивалентной дозы излучения -зиверт, ISe=I Вж-кг~\
Величину коэффициента q задают следующим образом: для у-квантов и ?-частиц q = I, для а-частиц q = 10.
Для рентгеновского и гамма-излучения за единицу экспозиционной дозы излучения принимают внесистемную единицу - рентген, P. IP = 2,58•10"4TOz-/«"1, где 1 Кл-кг~1 означает, что суммарный заряд всех ионов одного знака, возникающих под действием излучения в 1 кг воздуха, равен 1 Кл. Один рентген дает 2,08•1O9 пар ионов в 1 см3 воздуха при T = 273 К и давление P = 1 атм.
