Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Надыкто Б.А. -> "Плутоний Фундаментальные проблемы Том 1" -> 54

Плутоний Фундаментальные проблемы Том 1 - Надыкто Б.А.

Надыкто Б.А., Темофеева Л.Ф. Плутоний Фундаментальные проблемы Том 1 — Саров, 2003. — 304 c.
ISBN 5-9515-00-24-9
Скачать (прямая ссылка): plutoniyfundamentproblemi2003.djvu
Предыдущая << 1 .. 48 49 50 51 52 53 < 54 > 55 56 57 58 59 60 .. 222 >> Следующая


Семь месяцев спустя Ферми и Сегре пришли к такому же заключению. Они также понимали, что поток нейтронов в ядерном реакторе - устройстве, позволяющем проводить самоподдержи-вающуюся контролируемую цепную реакцию, - будет чрезвычайно большим. Ферми считал, что в природном уране контролируемая цепная реакция возможна при использовании медленных нейтронов. Он понимал, что тогда можно будет получать большие количества элемента-239 с использованием радиационного захвата нейтронов в реакторном топливе из урана-238.

Вскоре в Колумбийском университете стали проводиться активные исследования по цепным реакциям. Когда измерения ослабления нейтронов в большой графитовой сборке показали, что нейтроны поглощаются углеродом меньше, чем ожидалось, стали исследовать возможность использования графита в качестве замедлителя нейтронов. Кроме того, измерения коэффициента размножения в структуре, представляющей решетку из графита и урана, дали надежду на то, что можно получить коэффициент размножения больше 1. Следовательно, по всей вероятности, можно сделать ядерный реактор с такой решеткой.

Открытие нептуния

Открытие деления на исходе 1938 года положило начало более точным исследованиям по трансурановым элементам. С учетом радиоактивности продуктов деления немецкая группа подтвердила, что ранее наблюдавшаяся (5-активность с периодом полураспада 23 мин фактически связана с ураном-239. Хотя им и не уда-

Number 26 2000 Los Alamos Science

69
Альфа-активность (Ки/мин)

От алхимии к атомам

(б)

о

о

X

ш

Cp

сЬ

-8-

-0

с;

<

Время (дни)

Рис. 6. Открытие плутония в Беркли

После того как сотрудникам группы в Беркли не удалось обнаружить плутоний-239, образуемый из образца нептуния-239, полученного в облученном нейтронами уране, они облучили уран дейтронами. В результате вызванной дейтронами реакции было получено два изотопа AWx^i К Ш нептуния - нептуний-239 с периодом полураспада (3-активности 2,3 суток и нептуний-238 с пери-

одом полураспада (3-активности 2,1 суток. На рис.(а) показана a-активность образца нептуния, полученного из облученного дейтронами урана. Она наблюдалась с использованием новой Я высокочувствительной ионизационной камеры. Хотя на долю нептуния-238 приходилось лишь

Гленн Сиборг Арт Валь 5% общей (3-активности, продукт этого распада (плутоний-238) давал более 98% наблюдавшейся

a-активности. (/.-Активность, показанная на рис. (б), была за счет плутония-239, образовавшегося в образце нептуния, полученном из облученного нейтронами урана. (Методы, использовавшиеся Мак-Милланом и Абельсоном в первых экспериментах, были недостаточно чувствительны для обнаружения такой небольшой a-активности плутония-239)

і

лось обнаружить первые трансурановые элементы, их работа способствовала достижению успеха в проводимых в Америке исследованиях.

В Беркли Эдвин Мак-Миллан начал производить облучение тонкой фольги из урана нейтронами, получаемыми в циклотроне. Осколки деления большой энергии должны вылетать из фольги. Мак-Миллан обнаружил, что некоторая часть активности удерживалась в фольге. Помимо известной активности с периодом полураспада 23 мин, характерной для урана-239, оставалась еще активность с периодом полураспада 2,3 суток. Хотя эта последняя активность не могла появляться от осколков деления, химическое поведение источника было такое же, как у редкоземельных элементов, имеющихся в большом количестве в большинстве осколков деления. В связи с этой загадочной нелогичностью МакМиллан и Филип Абельсон решили повторить эксперимент. Во второй раз они обнаружили, что активность с периодом полураспада 2,3 суток проистекает от какого-то элемента, химические свойства которого отличны от химических свойств всех других элементов, HO близки к химическим свойствам урана.

Более того, в мае 1940 года МакМиллан с Абельсоном показали, что эта активность с периодом полураспада 2,3 суток проистекает от урана-239. Они тщательно очистили образец активированного урана и стали производить осаждение через каждые 23 мин, используя равные количества церия в качестве носителя. Активность выделившейся фазы измеряли через сутки, чтобы имевшийся уран-239 успел полностью распасться, но при этом сохранилась большая часть активности с периодом полураспада 2,3 суток. Интенсивность активности, показывающей экспоненциальный распад с периодом

23 мин как функцию времени осаждения, возникла от выделения из активированного образца урана. Это свидетельствует о том, что уран-239 распадается с периодом полураспада 23 мин с образованием нового радиоактивного трансуранового элемента, имеющего период полураспада 2,3 суток.

Таким образом Мак-Миллан и Абельсон открыли первый трансурановый элемент с массовым числом 239 и атомным номером Z = 93. Они назвали его нептунием - по названию планеты Нептун, следующей по порядку за Ура-

ном в солнечной системе. Поскольку химические свойства нептуния-239 отличались от химических свойств редкоземельных элементов, HO были близки к свойствам урана, Мак-Миллан и Абельсон впервые предположили, что нептуний, возможно, принадлежит второму “редкоземельному” ряду сходных элементов, начинающихся с урана.
Предыдущая << 1 .. 48 49 50 51 52 53 < 54 > 55 56 57 58 59 60 .. 222 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed