Радиоактивный распад - уран
Cтраница 3
В 1940 г. в СССР К. А. Петржак и Г. Н. Флеров показали, что процесс деления ядер, который осуществлен под действием нейтронов, в случае урана протекает самопроизвольно, без всякого воздействия нейтронов, только вероятность этого процесса значительно меньше, чем вероятность обычного радиоактивного распада урана путем ос-излучения. Был открыт, таким образом, новый тип радиоактивного распада - спонтанное деление, который наблюдается в области тяжелых ядер. Огромные электростатические силы отталкивания между большим числом протонов в тяжелых ядрах приводят к самопроизвольному делению ядра на два приблизительно равных осколка с выделением огромной энергии, заключенной в ядре. [31]
 |
Схема дробления ядерной капли Г З. [32] |
Таким образом, было сделано важное открытие нового типа природной радиоактивности. Обычный радиоактивный распад урана по схеме, изображенной на табл. 8 ( с отщеплением л-частицы), имеет полупериод 1011 лет. Спонтанное дробление его протекает значительно медленнее, с полупериодом 1013 - 1017 лет, согласно данным упомянутых авторов. [33]
Имеются веские причины, заставляющие полагать, что основная масса урана сконцентрирована в узкой зоне около поверхности, и маловероятно, чтобы уран был равномерно распределен по всей массе земли. В результате радиоактивного распада урана, тория и калия ( К40) земля непрерывно получает тепло. Расчеты показывают, что концентрация урана, равная четырем частям на миллион и равномерно распределенная по всей массе земли будет снабжать ее теплом, и температура земли будет постоянно возрастать. Это заключение, однако, находится в противоречии с данными геологии, которые строго доказывают, что температура земной поверхности значительно не изменялась с очень древних времен. Благодаря этим аргументам, основанным на тепловом балансе земли, можно сделать вывод, что основная масса урана должна быть сконцентрирована в очень узкой зоне вблизи поверхности. Это также подтверждается кристаллографическими исследованиями, которые доказывают, что уран не может быть включен в кристаллические решетки минералов горных пород с возрастающей основностью, залегающих на больших глубинах. Такой вывод согласуется с наблюдениями: вулканические породы ( базальты) на больших глубинах заметно беднее ураном, чем плутонические породы ( граниты), характеризующие поверхностные образования. Было установлено, что в земной коре толщиной в 20 км сконцентрировано, по-видимому, 1014 т урана. Океаны, несмотря на очень малое содержание урана, оцениваемое величиной порядка 10 - 6 г / л, могут содержать не менее 1010 т урана. [34]
 |
Разложение радиоактивного излучения в электрическом поле. [35] |
Радон подвергается дальнейшему радиоактивному распаду. Сам радий образуется в результате радиоактивного распада урана, а полоний - в результате распада радия. [36]
Для свинца известно пять стабильных изотопов. Три из них являются конечными продуктами радиоактивного распада урана, актиния и тория. Поэтому изотопный состав свинца весьма различен для разных месторождений и может служить критерием геологического возраста породы. Кроме того, существует еще пять радиоактивных изотопов свинца, два из которых - 209РЬ ( Г1 / 23 3 часа) и 210РЬ ( 7 / 2 23 3 года) - получают искусственно в ядерных реакторах. [37]
В связи с неодинаковостью атомного веса РЬ различного радиогенного происхождения интересны результаты изучения изотопного состава обычного свинца: 1 48 % 204РЬ, 23 6 % М6РЬ, 22 6 % 207РЬ и 52 3 % 208 РЬ. Из всех четырех изотопов в результате радиоактивного распада урана, актиния или тория не мог образоваться только 204 РЬ, содержание которого относительно мало. [38]
Наиболее долгожи-вущий изотоп эманации получается в результате радиоактивного распада урана. [39]
Самое существенное возражение против теории разогревания Земли в процессе развития отпало с открытием Пьером Кюри в 1903 г. самопроизвольного выделения тепла солями радия. Таким источником оказалась тепловая энергия, выделяющаяся при радиоактивном распаде урана, радия, тория, калия. [40]
Земля получает солнечную энергию, расходуемую ею на геологические и биологические процессы. Но в самой земной коре и мантии также существуют источники энергии, к которым относятся реакции радиоактивного распада урана, тория, калия и других элементов, а также другие внутренние источники. [41]
 |
Иллюстрация правила Гайгера - Нэттола. [42] |
Несмотря на крайне малый по сравнению с массой Земли вес, радиоактивные элементы, замыкающие периодическую систему, и, в первую очередь, торий и уран, играют громадную роль в тепловом балансе нашей планеты. Расчеты показывают, что большая часть тепла, идущего из глубин нашей планеты к поверхности, обусловлена радиоактивным распадом урана и тория. [43]
Процесс распада радия, казалось, должен был бы в конце концов привести к полному исчезновению этого элемента с нашей планеты, однако существование радия несомненно доказывает, что его расход постоянно пополняется. Ввиду того что радий всегда находится в урановой руде, вполне естественно предположить, что он сам является продуктом радиоактивного распада урана. [44]
 |
Радиоактивное семейство урана. А - массовое число ядра. Z - порядковый номер. О - радиоактивные изотопы. Q - устойчивый изотоп. жирные наклонные стрелки - а-распад, тонкие вертикальные стрелки. [45] |
Страницы: 1 2 3 4