Техника - молодёжи 1951-09, страница 10
ВЫХОДНАЯ ЩЕЛЬ! ЭЛЕКГПРИЧЕСКАЯ ИЗМЕРИГПЕЛЬНАЯ СХЕМА коллЕктор ИССЛЕДУЕМОЕ ВЕЩЕСГПВО форвакуумиьм насос фошопленкД Ядро обычного водорода (против) состоит us одною протона, ядро тяжелого водорода (дейтерия) — us одного протона и одною нейтрона, а ядро сверхтяжелого ивотопа водорода (трития) — us одного протона и двух нейтронов. с помощью радиоактивных изотопов - С. 3. Рогинским в 1934— 1935 годах; интересные работы были выполнены А. П. Ратнером и рядом других авторов, В настоящее время уже сотни советских ученых пользуются методом меченых атомов в своих специальных областях. Исследования проб воды, взятых из различных мест морей и океанов, показали, что имеются различия в их изотопическом составе. Правда, эти различия составляют всего десятитысячные доли процента, но для современных методов измерения, например масспектро-графического метода, этого вполне достаточно. Замечательные исследования изотопического состава воды проведены были во время дрейфа ледокола «Сибиряков» и станции «Северный полюс». Изучение изотопического состава воды дает сведения о возрасте льдов, морских и океанских течениях и о подземных связях раз личных рек. Глубокий научный интерес представляет решение задачи о механизме дыхания растений, или так называемом фотосинтезе, открытие которого связано с именем К. А. Тимирязева. Этот процесс является основным для питания растений, а следовательно, и для жизни животных, а также для получения таких источников энергии, как дерево, уголь и нефть. Химический анализ дает сведения только о начальном и конечном состоянии этого процесса: растения на свету поглощают из воздуха угольный ангидрид и выдыхают кислород. Но каково происхождение этого кислорода? Происходит ли он из угольного ангидрида или из воды, содержащейся в клетке растения, точно не было известно. В 1940 году Виноградов и Тейсс пометили кислород воды его тяжелым изотопом и доказали, что именно он, а не кислород угольного ангидрида выдыхается растением. Далее Рубен, применив меченый углерод, показал, что углерод поглощается и в темноте. В растении углерод в присутствии соответствующих ферментов соединяется с восстановительным веществом клеток, давая сложные окислительные вещества и кислоты; последние затем превращаются в углеводы, а окислители на свету, в присут ствии зеленого красящего вещества растений — хлорофилла, снова распадаются на восстановители, и при этом отщепляется кислород, причем только эта стадия процесса чувствительна к свету и не может итти без освещения. Сущность этого процесса раскрылась лишь с помощью метода меченых атомов. Различие физических свойств стабильных изотопов данного элемента обычно невелико. Если у легких элементов, таких, например, как водород, азот, кислород, оно составляет единицы процентов, то у тяжелых элементов (железо, сви нец и т. д.) эти различия составляют сотые и тысячные доли процента и могут быть обнаружены лишь самыми чувствительными приборами. Поэтому получение меченых атомов с помощью стабильных изотопов представляет далеко не простую задачу, особенно для тяжелых элементов. С радиоактивными изотопами дело обстоит иначе: их физические свойства резко отличаются от свойств стабильных изотопов. Так, сверхтяжелый изотоп водорода — тритий, будучи радиоактивным, при распаде испускает электрон. превращаясь при этом в гелий. Все элементы имеют по нескольку изотопов, причем часть из них радиоактивные. Каждый акт радиоактивного распада ядра атома подобен взрыву, при котором ядро данного атома выбрасывает быструю заряженную частицу, а само при этом превращается в другой элемент. Большинство радиоактивных изотопов излучает и гамма-лучи. ; Энергия вылетающих частиц обычно быв&ет настолько большой, что можно обнаружить и сосчитать каждую отдельную частицу, и притом с помощью не очень сложной аппаратуры, - это делает метод меченых атомов с радиоактивными изотопами в высшей степени чувствительным, способным решать тончайшие задачи, и в то же время более удобным и дешевым, чем другие методы. Наряду с этим получение радиоактивных Масспгктрограф незаменим как анализирующее устройство, а иногда используется также и для разделения ивитопов. КОЛЛЕКтОР или ФотоклмЕРД РАЗДЕЛИГПЕЛЙМЫИ МАГиит ГПРУБКА ПРИБОРА ВХОДНАЯ ЩЕЛЬ ИОНИЗАЦИЯ I ВЫСОКОВАКУУМНЫЙ НАСОС и |
