Ядра первых трех изотопов также носят специальные названия: протон p>+ , дейтрон d и тритон t. Тритий, в отличие от протия и дейтерия, радиоактивен, он испускает мягкие β-лучи с периодом полураспада 12,3 года, превращаясь в атомы гелия >3>2He. В обычной воде один атом трития приходится на 10>18 атомов протия. Это означает, что во всей гидросфере Земли находится не более 100 кг трития.
Земной тритий — космического происхождения: нейтроны космоса превращают атомы азота в атомы углерода и трития:
>14>7N + >1>0n = >12>6C + >3>1H(T).
Искусственный тритий получают в ядерных реакторах при взаимодействии атомов лития Li с нейтронами:
>6>3Li + >1>0n = >7>3Li = >4>2He + Т.
4.16. ЕСТЕСТВЕННО РАДИОАКТИВНЫЕ
Это калий K и рубидий Rb, создающие ту фоновую радиацию, в которой человечество жило тысячелетиями.
Элемент K (порядковый номер 19), встречающийся в природе в значительном количестве (2,5%), имеет три изотопа (см. 4.60): >39K (93,26%), >41K (6,73%), >40K (0,01%). Только последний изотоп радиоактивен. Половина атомов изотопа распадается за 1,3∙10>9 лет. Такое время называют периодом полураспада:
>40>19K = >40>20Ca + e>-↑; >40>19Ca + e>- = >40>18Ar.
При распаде ядра >40K в 88% случаев испускается электрон e>- и образуется изотоп кальция> 40>20Ca, а в 12% — происходит захват ядром электрона с нижнего энергетического уровня (K-захват) и появляется изотоп аргона> 40>18Ar. При захвате ядром электрона протон ядра превращается в нейтрон, в результате чего атомный номер (см. 4.4) элемента уменьшается на единицу, т. е. ядро калия превращается в ядро аргона. Ежегодно из 1 г калия образуется около 4∙10>-12 мл аргона, поступающего в атмосферу (см. 4.6, 4.29). Миллиарды лет назад изотоп >40K был одним из главных генераторов теплоты в земной коре. Его тогда было много, примерно 2%.
Рассеянный; природе элемент Rb (порядковый номер 37) обнаружен во всех минералах и водах, содержащих калий. Рубидий является тенью калия. У нею есть два изотопа: >85Rb (72,2%) и >87Rb (27,8%). Последний изотоп радиоактивен:
>87>37Rb = >87>38Sr + е>-↑.
Период полураспада этого изотопа равен 5∙10>10 лет. Найдено, что 1% всего земного стронция Sr образовался в результате распада ядер >87Rb, который, кстати, помог установить, что Земля «живет на свете» уже приблизительно 4,5 млрд. лет.
4.17. ИМЕНА ЭЛЕМЕНТОВ — ОТ НАЗВАНИЙ МИНЕРАЛОВ
Так, элемент цирконий Zr был назван по имени минерала циркона ZrSiO>4, ортосиликата циркония. В русской химической литературе до начала XX в. элемент Zr называли цирконь и циркон.
