Юный техник 1977-02, страница 40

Исследователи космоса, криминалисты, археологи, специалисты многих других профессий приняли на вооружение метод радиоактиваци-онного анализа веществ, о котором рассказывает кандидат технических наук Алексей Александрович СВИТЦОВ.

ВИЗИТНАЯ КАРТОЧКА

ХИМИЧЕСКОГО ЗЛЕМЕНТА

стинку алюминия а-частицами, испускаемыми естественным радиоактивным элементом полонием. И пластинка «заговорила». Облученные атомы алюминия стали испускать свои собственные fj-час-тицы, то есть стабильные изотопы превратились в радиоактивные. Уже через год после открытия ученые всего мира получили и исследовали более 50 радиоактивных изотопов, которые еще в доисторические времена «вымерли» на нашей планете, как и звероящеры. Это была увлекательнейшая работа — возрождать и изучать давно утерянные природой атомы, но в 1936 году венгерские физики Хевеши и Леве повернули эту романтическую работу на практические рельсы. Они предложили использовать явление искусственной радиоактивности для целей химического анализа.

В основе явления искусственной радиоактивности лежат ядерные реакции. В отличие от химических реакций, в которых изменению подвергаются лишь наружные электронные оболочки атомов, ядерные реакции протекают в сердцевине атома — в его ядре. Какая-либо элементарная частица, попав в ядро, может войти в его состав, если она обладает достаточной энергией. Если ядра, состоящие из протонов и нейтронов, стабильны, они представляют собой очень прочный ансамбль. Эта связанность ядерных частиц между собой и позволяет сохранять им неизменной природу

химического элемента. Чтобы элементарная частица, попав в ядро, могла в него внедриться, она должна обладать определенной энергией, которая позволила бы ей преодолеть на пути к ядру электронные оболочки атома, а также отталкивание полем ядра. Такой энергией обладают а-части-цы, жесткие v-кванты, а также частицы, разогнанные в ускорителях заряженных частиц. В 30-е годы для ядерных реакций использовали в основном нейтроны. Поскольку они электрически нейтральны, то могут пересечь границу ядра, даже двигаясь с очень маленькой скоростью. А скорость, как известно, и опеределяет энергию частицы.

После попадания нейтрона образовавшееся новое составное ядро находится в возбужденном состоянии. Оно как бы перенасыщено избыточной энергией, которую принес нейтрон. Возбуждение ядра снимается испусканием v-кванта, и ядро переходит в более низкое энергетическое состояние, которое является основным для вновь образовавшегося изотопа.

При облучении стабильного ядра атома мышьяка, имеющего атомный вес 75, нейтронами один из них поглощается с образованием изотопа мышьяка, имеющего атомный вес 76, а избыточная энергия выделяется в виде v-кванта.

В стабильных ядрах соотношение между нейтронами и протона

37