vismut (739531), страница 7

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 7)

Рис. 4. Конструкция хвосто­вого оперенья самолета из жа­ропрочной ниобиевой стали.

Тантал имеет исключительно прочную связь между атомами. Это обусловливает его чрезвычайно высокую температуру плавления и кипения. Механические качества и химическая стойкость приближают тантал к платине. Химическая промышленность использует такое благоприятное сочетание качеств тантала. Из него гото­вят детали кислотостойкого оборудования химических заводов, нагревательные и охладительные устройства, имеющие контакт с агрессивной средой.

В бурно развивающейся атомной энергетике находят применение два свойства ниобия. Ниобий обладает удивительной «прозрачностью» для тепловых нейтронов, т. е. способен пропускать их через слой металла, прак­тически с нейтронами не реагируя. Искусственная ра­диоактивность ниобия (получающаяся при контакте с радиоактивными материалами) невелика. Поэтому из него можно делать контейнеры для хранения радиоак­тивных отходов и установки по их переработке. Другим не менее ценным (для ядерного реактора) свойством нио­бия является отсутствие заметного взаимодействия с ураном и другими металлами даже при температуре 1000 °С. Расплавленные натрий и калий, применяемые в качестве теплоносителей в атомных реакторах некоторых типов, свободно могут циркулировать по ниобиевым трубам, не причиняя им никакого вреда.

Ниобий и тантал находят все больше и больше по­требителей. Однако применение сдерживается трудно­стями их получения и, самое главное —высокой стоимо­стью очистки этих металлов. С удешевлением производ­ства будет расширяться и сфера их использования.

Глава V. Нильсборий

Экспериментально установлено ранее неизвестное явление образования химического элемента с порядковым номером 105. Изотоп этого элемента с периодом полураспада Т¹/₂ ~ 2 с получен при облучении америция ядрами неона.

В статье «Рождение сто пятого», помещенной в газете «Известия» 13 августа 1970 г., приведено следующее высказывание академика Г. Н. Флерова:

«В сообщении Объединенного института ядерных исследований от 18 февраля 1970 года мы писали о синтезе спонтанно делящегося изотопа 105-го элемента...

Наша лаборатория хотела бы назвать этот элемент в честь выдающегося физика XX в. Нильса Бора. Это предложение мы уже направили в Международный союз чистой и прикладной химии».

Следуя прекрасной традиции, сложившейся среди ученых, сообщение о синтезе сто пятого элемента было разослано практически во все крупные лаборатории мира. Работы по синтезу этого элемента получили международное признание.

Данные, касающиеся синтеза нильсборня ₁₀₅Ns, указывают на возможность получения сходным путем и более тяжелых элементов (например, 106) и позволяют довольно уверенно оценить их свойства.

Пожалуй, не менее ценное с точки зрения ядерной физики открытие состоит в том, что исследователями найден принципиально новый метод синтеза сверхтяжелых элементов. Если с 1943 по 1956 г., в результате цепных ядерных реакций при добавлении нейтронов к ядру определенного вида атомов, были получены элементы по сотый включительно, то в дальнейшем этот метод не дал результатов. Нейтрон не успевает слиться с ядром 100-го элемента, потому что это ядро делится быстрее, чем происходит реакция.

Новый путь основан на процессе взаимодействия ускоренных ионов с ядром тяжелого элемента. Так и были синтезированы курчатовий и нильсборий. Пучок ионов неона ускорялся на циклотроне и при интенснвности ~5^.10¹² в 1с сталкивался с мишенью, состоящей нз нескольких миллиграммов изотопа америция ²⁴³Аm. Происходил процесс слияния ядер мишени с налетающей частицей:

^{2 43}Am + ²²Ne ²⁶⁵Ns* ^265-x.n Ns + x^.n

После «испарения» нескольких нейтронов (4 и 5) из возбужденного составного ядра получается атом, имеющий в ядре 105 протонов, а общую массу 261 или 260. За сутки непрерывной работы циклотрона удается получить и обнаружить одно новое ядро. При облучении америция ²⁴³Am ионами неона ²²Ne зарегистрирован спонтанно делящийся излучатель с периодом полураспада 1,8 ± 0,6 с.

Очень важен вопрос о химических свойствах 104-го и 105-го элементов. Согласно теоретическим представлениям, основанным на современном понимании периодической системы, 104-й и 105-й элементы должны резко отличаться от актиноидов и один от другого. Они должны быть химическими аналогами соответственно гафния и тантала, т. е. истинными экагафнием и экатанталом, как назвал бы их Дмитрий Иванович Менделеев.

Р ис. 7, Схема установки для экспрессного разделения и излучения короткоживущих радиоактивных изотопов:

1— поток газообразных носителей (температура Э50°С),

2— мишень, на которую направляется пучок ускоренных ионов,

3—поток носителя с хлоридами элементом III, IV и V групп,

4—ловушка для твердых частиц хлоридов,

5—детекторы определения изотопов элементе» № 104, 105

Химической реакцией в газообразной фазе удалось доказать, что 104-й элемент действительно является аналогом гафния и проявляет валентность, равную четырем. Это первый тяжелый искусственный элемент, не входящий в семейство актиноидов. Следовательно, элементы 105-й, 106-й и т. д. будут находиться в V, VI и т.д. группах периодической системы.

Идентификация 105-го элемента была проведена тремя принципиально различными методами. Изучены основные типы распада ядер нового элемента, а также выяснено сходство его химических свойств с танталом. В частности, установлено сходство пентахлоридов и, вероятно, оксихлоридов тантала и нильсбория.

Литература :

1. Браун Т., Лемей Г.Ю., Химия в центре наук. М.: Мир. 1983.

2. Конареев Б.Н. Любознательным о химии. Неорганическая химия. М.: Химия. 1984.

3. Николаев Л.А. Нелрганическая химия. М.: Просвещение. 1982.

4. С.С. Олегин, Г.Н. Фадеев. Неорганическая химия. М.: Высшая школа. 1979.

5. Павлов Н.Н. Неорганическая химия. М.: Высшая школа. 1986.

6. Петров М.Н. Неорганическая химия. М.: Химия. 1981.

7. Популярная библиотека химических элементов – серебро, нильсборий и далее. М.: Наука. 1983.

8. Г.Н. Фадеев. Пятая вертикаль – элементы V группы переодической системы

Д.И. Менделеева. М.: Просвещение. 1985.

9. Ю.М. Шилов, М.И. Тарасенко, Ю.И. Слушкович, П.М. Чукуров. Общая химия. М.: Медицина. 1983.

Характеристики

Список файлов реферата