Mybrary.info
mybrary.info » Книги » Научно-образовательная » Физика » Мир вокруг нас - "Этэрнус" (лучшие книги без регистрации TXT) 📗

Мир вокруг нас - "Этэрнус" (лучшие книги без регистрации TXT) 📗

Тут можно читать бесплатно Мир вокруг нас - "Этэрнус" (лучшие книги без регистрации TXT) 📗. Жанр: Физика / Философия. Так же Вы можете читать полную версию (весь текст) онлайн без регистрации и SMS на сайте mybrary.info (MYBRARY) или прочесть краткое содержание, предисловие (аннотацию), описание и ознакомиться с отзывами (комментариями) о произведении.
Перейти на страницу:

Таблица 38 [18]

Изотопы рутения, с наибольшей энергией связи, и смежные к ним

Мир вокруг нас - _163_2_ruthenium_binding_energy.jpg
Мир вокруг нас - _163_3_96ru_isotope.jpg

Рис. 163

Мир вокруг нас - _164_98ru_100ru_102ru_isotope.jpg

Рис. 164

Таблица 39 [8]

Стабильные изотопы и изотопы с периодом полураспада > времени от Большого Взрыва (1,38×1010 лет), рутения

Мир вокруг нас - _165_1_ruthenium_isotopes_table.jpg

Далее: Наконец, рассмотрим строение наиболее энерговыгодного изотопа следующего элемента, — палладия-104, см. табл. 40 и рис. 165. На рис., нейтроны в ближней части ядра — компенсируют возросшее электрическое отталкивание протонов, и т. о. становятся более выгодными, чем в аналогичном ядре, рутении-102.

Таблица 40 [18]

Изотоп палладия, с наибольшей энергией связи, и смежные к нему

Мир вокруг нас - _165_2_palladium_binding_energy.jpg
Мир вокруг нас - _165_3_104pd_isotope.jpg

Рис. 165

Итак, мы рассмотрели наиболее энерговыгодные изотопы чуть более чем половины (чётных) элементов 5-го ряда таблицы Менделеева (см. табл. 33), усмотрев причину наибольшей энерговыгодности этих изотопов — в том же, в чём и для ядер элементов второй половины 4-го ряда элементов (= в числе непосредственно и выгодно связываемых нейтронов, без перехода 3d- или 3sp-протонов на более высокие энергоуровни). Также мы рассмотрели некоторые (другие) стабильные изотопы этих элементов (1/2 5-го ряда).

Далее — подробнее остановимся на последних стабильных изотопах этих элементов:

Так, для стронция, последний стабильный изотоп — совпадает с наиболее энерговыгодным, т. е. стронцием-88 [8] (уже рассматривался ранее (рис. 157)). Далее — следует нестабильный = радиоактивный изотоп, стронций-90, с относительно высоким (28,79 лет [8]) временем жизни, существующий благодаря переходу протонов из 3d-положения, как показано на рис. 166. Как видно, вместо кластера трития — в альтернативной конфигурации, может образоваться альфа-частица, к которой может присоединиться только один нейтрон, т. к. она не может повернуться наружу (как того требует трансляционная симметрия), из-за отсутствия протонов в положении, аналогичном расположению 1s-альфа-частицы (см. рис. 166). Из-за невозможности поворота альфа-кластера, изотоп стронций-90 — оказывается последним в ряду изотопов с высоким временем жизни, у стронция. В целом, нестабильность стронция-90 можно понять из того, что переход протона из 3d-положения в наиболее выгодное более высокое — вообще не приводил бы к связыванию дополнительных нейтронов, как видно из рис. 167. (Как видно на рис., перешедшие из 3d-альфы протоны лишь усиливают связь имеющихся нейтронов кластеров трития, в дальней части ядра).

Мир вокруг нас - _166_90sr_isotope.jpg

Рис. 166

Мир вокруг нас - _167_strontium_88.jpg

Рис. 167

У следующего элемента, циркония, переход протонов из 3d, в положение аналогичное 1s (вблизи) — позволяет альфа-частице, развернуться наружу, и эффективно связать ещё три нейтрона, см. рис. 168. Это объясняет, почему ряд стабильных изотопов циркония, в отличие от изотопов стронция, — продолжается далеко за наиболее энерговыгодный, цирконий-90, см. табл. 41.

Мир вокруг нас - _168_96zr_isotope.jpg

Рис. 168

Таблица 41 [8]

Стабильные изотопы и изотопы с периодом полураспада > времени от Большого Взрыва (1,38×1010 лет), циркония

Мир вокруг нас - _169_1_zirconium_isotopes_table.jpg

Далее: Строение последнего стабильного изотопа следующего за цирконием элемента, молибдена — уже рассматривалось ранее (упоминавшийся, 100Mo), поэтому переходим сразу к последнему стабильному изотопу элемента, расположенного далее, т. е. рутения: это — рутений-104, см. табл. 39 и рис. 169.

Мир вокруг нас - _169_2_ruthenium_104.jpg

Рис. 169

Можно провести некоторую аналогию между возможностью перехода протонов из 3d-положения (при образовании рутения-104), и электронной конфигурацией рутения: несмотря на то, что 5s электронная оболочка должна заполняться раньше 4d, более энерговыгодным, согласно наблюдениям, оказывается переход электрона с 5s- на 4d-оболочку, т. е. с образованием электронной конфигурации атомов рутения 5s14d7, вместо 5s24d6 [27].

Аналогичные процессы имеют место и в ядре (т. е. иногда оказывается, что взаимодействия между нуклонами, делают более энерговыгодным нахождение некоторых нуклонов на более высоких энергоуровнях, что мы неоднократно видели, в т. ч. на примере гораздо более лёгких ядер (вплоть до изотопов водорода)).

Далее: Наконец, рассмотрим строение последнего стабильного изотопа следующего элемента, палладия-110, см. табл. 42 и рис. 170. Этот изотоп отличается от последнего стабильного изотопа предыдущего элемента, рутения-104, на целых четыре нейтрона, что объясняется возможностью поворота образуемого альфа-кластера наружу, благодаря двум добавленным протонам (рис. 170).

Таблица 42 [8]

Стабильные изотопы и изотопы с периодом полураспада > времени от Большого Взрыва (1,38×1010 лет), палладия

Мир вокруг нас - _170_1_palladium_isotopes_table.jpg
Мир вокруг нас - _170_2_palladium_110.jpg

Рис. 170

В строении палладия 110 — также проведём некоторую аналогию со строением атомов этого же элемента. В атомах палладия, оказывается более энерговыгодным переход всех (двух) электронов с 5s-оболочки (которая должна заполняться раньше 4d) — на 4d-оболочку, с образованием электронной конфигурации 5s04d10, т. е. полностью заполненного 4d-энергоуровня, вместо 5s24d8 [27]. Т. о. палладий имеет полностью заполненную 4d электронную оболочку, хотя и не является последним 4d-элементом. В некоторой аналогии с этим, в изотопе палладий-110 (как и многих других), нет альфа-частицы 3d-уровня, а протоны переходят на более высокие энергоуровни (что оказывается выгодно, в т. ч. благодаря связыванию дополнительных нейтронов).

Итак, мы рассмотрели, на ряде примеров, наглядное строение ядер тяжёлых элементов пятого ряда таблицы Менделеева. Полученные из простейших соображений, варианты структур ядер и переходов между ядрами, как видно — объясняют различные свойства ядер 5-го ряда элементов (включая времена жизни, энергии связи, способность ядер эффективно связывать то или иное число нейтронов).

Перейти на страницу:

"Этэрнус" читать все книги автора по порядку

"Этэрнус" - все книги автора в одном месте читать по порядку полные версии на сайте онлайн библиотеки mybrary.info.


Мир вокруг нас отзывы

Отзывы читателей о книге Мир вокруг нас, автор: "Этэрнус". Читайте комментарии и мнения людей о произведении.


Уважаемые читатели и просто посетители нашей библиотеки! Просим Вас придерживаться определенных правил при комментировании литературных произведений.

  • 1. Просьба отказаться от дискриминационных высказываний. Мы защищаем право наших читателей свободно выражать свою точку зрения. Вместе с тем мы не терпим агрессии. На сайте запрещено оставлять комментарий, который содержит унизительные высказывания или призывы к насилию по отношению к отдельным лицам или группам людей на основании их расы, этнического происхождения, вероисповедания, недееспособности, пола, возраста, статуса ветерана, касты или сексуальной ориентации.
  • 2. Просьба отказаться от оскорблений, угроз и запугиваний.
  • 3. Просьба отказаться от нецензурной лексики.
  • 4. Просьба вести себя максимально корректно как по отношению к авторам, так и по отношению к другим читателям и их комментариям.

Надеемся на Ваше понимание и благоразумие. С уважением, администратор mybrary.info.


Прокомментировать
Подтвердите что вы не робот:*