Образование химических элементов в космических телах 1 | страница 50

Одним из крупнейших достижений науки о превращениях элементов является синтез новых искусственных элементов.

Некоторые сведения о них приведены в табл. 9. i периодической системе элементов они закрашены зеленым цветом (см. табл. 2).

Элемент технеций (Z = 43) был впервые получен при облучении молибдена дейтронами с энергией около 5 Мэв и тепловыми нейтронами по реакциям:

Mo^>98(d, п)Тс^>99 и Мo^>98(n, γ)Mo^>99 β¯ →Тс^>99. Изотопы этого элемента получаются при делении урана; так, реактор мощностью на 100 Мет производит около 2,5 мг Тс^>99 в сутки. В настоящее время получено уже много килограммов металлического технеция; он находит широкое практическое применение.

Элемент прометий (Z = 61) обнаружен в продуктах деления урана. В реакторе указанной выше мощности получается 1 мг Pm^>147 в сутки. Прометий в настоящее время выделен в больших количествах и используется, например, для изготовления атомных батарей.

Элемент астат (Z=85) синтезирован впервые при облучении висмута альфа-частицами с энергией 32 Мэв по реакции Bi^>209(α, 2n)At^>211. Все изотопы астата имеют короткий период полураспада, и поэтому этот элемент не удается получить в весомых количествах.

Элемент франций (Z = 87) имеет изотопы с очень коротким периодом полураспада (Т≤ 20 мин), и поэтому его так же, как и астат, трудно получить в сколько-нибудь заметных количествах. Впервые он был открыт в продуктах радиоактивного распада U^>235 по цепочке

В настоящее время его получают, как правило, при облучении урана или тория частицами высокой энергии на гигантских синхроциклотронах.

В 1940 г. был идентифицирован первый заурановый элемент нептуний (Ζ = 93). Он получался по реакции

При длительном облучении U^>238 в ядерном реакторе потоком нейтронов с высокой интенсивностью можно· получить изотопы всех трансурановых элементов вплоть до фермия (2 = 100). Схема такого процесса приведена на рис. 30. Видно, что ядро U^>238, захватив нейтрон, превращается в изотоп U^>239; путем β-распада он превращается в изотоп Νρ^>239, который таким же образом переходит в изотоп Ри^>239; последний благодаря сравнительно большому периоду полураспада (Т = 24 400 лет) захватывает нейтрон и цепочка (п, γ) — реакций и Р^>_распадов продолжается вплоть до фермия. Дальше цепь превращений прерывается, поскольку у фермия нет долгоживущих изотопов.

Рис. 30. Схема синтеза изотопов трансурановых элементов в ядерном реакторе.