61. Прометий-Promethhim (Pm)






Несколько лет назад место под № 61 оставалось пустым. Элемент не был найден, несмотря на упорные поиски его в земной коре многими учеными различных стран. Точнее сказать, что много раз "открывали" и столько же раз закрывали". В истории химии известно немало случаев ошибочных открытий химических элементов, и наибольшая часть их приходится на элементы из Группы лантаноидов. Австрии и викторий, демоний и дамарий, инкогнитий и космий, люций и неокосмий вот, в порядке алфавита, начало списка названий, которые давались вновь "открытым" элементам, оказывавшимися на самом деле, или смесью давно уже открытых элементов, или результатами ошибок аналитических исследований. Однако ошибки не прошли даром: на основании тщательных изысканий и математических расчетов в начале 30-х годов XX-го столетия было показано, что элемент № 61 является уже исчезнувшим в природе и поиски его в земной коре будут безрезультатными. И тем не менее он был открыт, получен и изучен!
Впервые следы "неуловимого" были обнаружены в 1938 г. при бомбардировке неодима дейтронами, а 9 лет спустя этот элемент был действительно открыт, а точнее сказать, был искусственно получен в количестве пяти миллионных долей ... грамма.
Мифологический герой Прометей похитил с неба огонь от молнии Зевса и, принеся его на землю в тростнике, передал людям. За такое преступление, гласит легенда, верховное божество древних греков - Зевс приковал Прометея к скале и ежедневно посылал орла терзать беспомощного Прометея. В честь Прометея элемент 61 американскими учеными Дж. Маринским и Л. Гленденином, впервые выделившими новый элемент, был назван прометием. Это название, по мнению американских ученых, получивших элемент прометий, должно было не только символизировать мирное применение атомной энергии, но и предостерегать людей "о грозящей опасности наказания стервятником Войны".
Замечательно, что для прометия "создано" большое число (14) радиоизотопов, хотя большинство из них недолговечны. Однако изотоп прометия с массовым числом 147 является сравнительно "долгоживущим" (период полураспада 2,7 года) радиоактивным 0В, образующимся при взрыве атомной бомбы. Любопытно, что этот радиоизотоп сулит стать в практическом отношении одним из наиболее перспективных радиоизотопов всей лантаноидной группы элементов.
В атомной батарейке на прометии энергия бета-распада радиоизотопа превращается сначала в световую, а затем в электрическую. Источником света в такой батарейке является тонко измельченная смесь фосфора с окисью прометия-147 (количество последней не превышает 7 мг). Энергия бета-частиц, воспринимаясь фосфором, превращается в энергию инфракрасного излучения, которое, улавливаясь кремниевым фотоэлементом, превращается в электрический ток. Мощность такой прометиевой батарейки достигает 20 мкв при напряжении около одного вольта.
Внешне батарейка имеет вид диска, не превышающего размерами шляпку ... канцелярской кнопки! Исключительная миниатюрность батарейки, безотказность ее работы на протяжении ряда лет (до 5), независимость от внешних факторов (температура, давление и т. д.) безгранично расширяют область практического применения прометиевых батарей. Портативные приемники и многообразная аппаратура, начиная с управляемых на расстоянии тяжелых механизмов и кончая миниатюрными слуховыми "трубками" для тугоухих, вот диапазон, в котором находит применение атомная батарейка на прометии-147.
Естественный прометий в природе не найден! И тем не менее блестящие успехи ядерной физики вновь ставят на повестку дня вопрос о нахождении его в природе.
Теория показывает, что в результате самопроизвольного деления урана образуется прометий-147 в количестве 10-15 г на каждые 100 г урана. Таким образом, урановые руды являются местом, где может находиться естественный прометий.
Возможно образование прометия в природе в качестве продукта радиоактивного распада самария и изотопов неодима - элементов, являющихся ближайшими соседями прометия в периодической системе Д. И. Менделеева. Этот путь образования прометия учеными доказан: прометий-160 получается в результате бета-распада неодима-150. Правда, он недолговечен (период полураспада 2,7 часа) и время, необходимое на выделение его из примесей, достаточно для полного его исчезновения.



62. Самарий-Samarium (Sm)


В середине прошлого столетия на Алтае и Урале подвизался смотритель горного округа, инженер В. Е. Самарский. Талантами он не отличался, рабочих притеснял, жестоких наказаний не гнушался. Однажды рабочие принесли ему найденный в Ильменских горах неизвестный - минерал очень красивого бархатно-черного цвета. Присутствовавший при этом угодливый чиновник предложил назвать минерал самарскитом. Минерал поместили в коллекцию под этим названием. В 1879 г. минерал попал в руки французского химика Лекок-де-Буабодрана. Он нашел в минерале новый элемент и назвал его по имени минерала самарием.
В своих соединениях самарий - двухвалентный металл. У него проявлена, правда чрезвычайно слабо, радиоактивность. Он излучает альфа-частицы, переходя в неодим. Из химических элементов с порядковыми номерами до 83 только у самария наблюдается природная альфа-радиоактивность. Источник получения самария - редкоземельные минералы, в которых самарий находится совместно с другими элементами цериевой группы.
Исследованиями последних лет установлено, что в некоторых районах самарий содержится в гранитах, к тому же в заметных количествах. В среднем каждая тонна гранита содержит 17,3 г самария.
Стекло, содержащее окись самария, поглощает нейтроны. Уже одно это делает самарий ценнейшим материалом атомной техники (прозрачные блоки в защите атомного реактора).
Соединения самария применяются в качестве добавки (активатора) к материалу люминофоров, дающих одиночные вспышки. На грамм основного материала добавляют от одной тысячной до одной стотысячной доли грамма активатора. Подобные люминофоры используются при исследованиях инфракрасного излучения в астрономии, для обнаружения вредного радиоактивного излучения в ядерных лабораториях и т. д. В некоторых случаях все устройство имеет вид перстня.
Не исключается возможность применения самария и его сплавов для изготовления регулирующих стержней в ядерных реакторах.
Как известно, управление ядерным котлом (реактором) осуществляется с помощью стержней из кадмия или бористой стали (кадмий и бор жадно поглощают нейтроны). Такие стержни, находясь в реакторе, поглощают нейтроны, уменьшая число делений атомов урана. Изменяя глубину погружения поглощающего стержня в реактор, можно регулировать работу атомного котла.
Величина поглощения нейтронов каким-либо материалом определяется так называемым поперечным сечением радиационного захвата. Под ним понимают сечение сферы, описанной вокруг ядра, попав в которую, нейтрон может быть захвачен. Таким образом, ядру приписывается эффективная площадь мишени. Площадь сечения, равную 110-24 см2, называют "барн", очевидно, чем она больше, тем выше способность к захвату нейтронов. У самария величина поперечного захвата составляет 6500 барн и превосходит значения ее для кадмия (2500 барн) и бора (3000 барн).





На главную Сделать стартовой Добавить в избранное Написать письмо

Поставь закладку/отправь другу!

Рейтинг SunHome.ru Яндекс.Метрика