«Радиоактивные ряды»

радиоактивные семейства, группы генетически связанных радиоактивных изотопов, в которых каждый последующий изотоп возникает в результате α- или β-распада предыдущего. Каждый Р. р. имеет родоначальника — изотоп с наибольшим периодом полураспада T_1/2.Завершают Р. р. стабильные изотопы.

Если ядро испускает α-частицу, его заряд (Z) уменьшается на 2, а массовое число (А) — на 4. При испускании β-частицы Z увеличивается на 1, а А не изменяется. Следовательно, в каждом Р. р. массовые числа изотопов могут или быть одинаковыми, или различаться на число, кратное 4. Если значения массовых чисел членов данного Р. р. делятся на 4 без остатка, то такие массовые числа можно выразить общей формулой 4n (где n — некоторое целое число): в тех же случаях, когда при делении на 4 в остатке будет 1, 2 или 3, общие формулы для массовых чисел можно записать как 4n+ 1, 4n+ 2 или 4n+3. В соответствии с этими формулами различают 4 Р. р., родоначальниками которых являются ₉₀²³²Th (ряд 4n); n+ 1); ₉₂²³⁸U(4n+ 2); ₉₂²³⁵U(4n+ 3). Сами Р. р. обычно называют по их родоначальникам. Поэтому говорят о Р. р. тория, нептуния, урана (²³⁸U) и актино-урана (²³⁵U). Иногда ряд ²³⁸U называют рядом урана-радия (наиболее устойчивый изотоп радия ²²⁶Ra — член этого Р. р.). Разумеется, радиоактивный изотоп может входить только в один какой-либо определённый Р. р.

В природе существуют ряды тория, актиноурана и урана-радия (естественные Р. р.). Это связано с тем, что периоды полураспада ²³²Th (T_1/2 = 1,41․10¹⁰ лет), ²³⁵U (T_1/2 = 7,13․10⁸ лет) и ²³⁸U (T_1/2 = 4,51․10⁹ лет) соизмеримы с возрастом Земли (несколько миллиардов лет), и эти изотопы ещё не успели полностью распасться. Заканчиваются естественные Р. р. изотопами свинца ²⁰⁸Pb, ²⁰⁷Pb и ²⁰⁶Pb.

Период полураспада ²³⁷Np составляет 2,14․10⁶ лет. Поэтому нептуния и членов его Р. р. в природе нет; все они были получены в 40—50-х гг. 20 в. искусственно, с помощью ядерных реакций. Завершается ряд ²³⁷Np стабильным ²⁰⁹Bi. Каждый Р. р. содержит как долгоживущие, так и короткоживущие изотопы (см.рис.). Если изотоп принадлежит к естественному Р. р., то он обязательно присутствует в природе, даже если скорость распада его ядер очень велика. Связано это с тем, что в Р. р. с течением времени устанавливается т. н. вековое равновесие. Время достижения такого равновесия во всём ряду приблизительно равно 10 периодам полураспада самого долгоживущего промежуточного члена ряда. При вековом равновесии скорости образования изотопа и его распада равны. Поэтому содержание такого изотопа остаётся практически неизменным в течение столетий. Оно с неизмеримо малой скоростью уменьшается лишь по мере распада родоначальника ряда.

Установлением векового равновесия в естественных Р. р. объясняется присутствие в природе таких относительно малоустойчивых радиоактивных химических элементов, как Протактиний,Актиний,Радий,Франций,Радон,Астат и Полоний.Содержание каждого из них в природе тем ниже, чем меньше T_1/2 соответствующих изотопов — членов Р. р. Так, на 1 турана в природе приходится всего около 0,34 г изотопа ²²⁶Ra, имеющего T_1/2 около 1600 лет.

Большинство членов естественных Р. р. имеет специальные названия и символы (см.рис.). Например, изотоп ²³⁰Th называется ионием (символ Io); ²¹⁴Po — радием-це-штрих (RaC'), a ²²⁸Ra — мезоторием-один (MsTh₁). Эти названия возникли исторически ещё до появления понятия об изотопах.

Некоторые изотопы — члены Р. р. — распадаются не по одному пути (α-, или β-распад), а по двум. Ядра таких изотопов в одних случаях испускают α-частицы, в других β-частицы. Например, ²²⁷Ac в ряду актиноурана в 988 случаях из 1000 претерпевает (α-распад, а в 12 случаях — β-распад. Вероятность распада по каждому пути (в процентах) указана числами около стрелок, соответствующих α- и β-распаду такого изотопа.

Лит. см, при ст. Радиоактивность.

С. С. Бердоносов.

РАДИОАКТИВНЫЕ РЯДЫ (радиоактивные семейства) - ряды радионуклидов, в которых каждый последующий образуется в результате радиоактивного распада предыдущего. Каждый из радиоактивных рядов начинается радионуклидом с большим периодом полураспада и заканчивается стабильным нуклидом.Известны 4 радиоактивных ряда:тория , урана (урана - радия),урана (актиноурана) и нептуния .

РАДИОАКТИВНЫЕ РЯДЫ

(радиоактивные семейства), ряды генетически связанных радиоактивных нуклидов, в к-рых каждый последующий возникает в результате a- или b--распадов предыдущего. Каждый Р. р. имеет родоначальника — нуклид с наибольшим периодом полураспада Т1/2 и завершается стабильным нуклидом. В каждом Р. р. массовые числа А нуклидов могут быть либо одинаковыми (b--распад), либо различаться на число, кратное 4 (a-распад). Если для всех членов ряда А делятся на 4 без остатка, то мы имеем Р. р. 4n (n — целое число). Если же в остатке будет 1,2 или 3, то Р. р. называют (4n+1), (4n+2), (4n+3). Известны четыре Р. р., родоначальниками к-рых являются: 23290Th (ряд 4n), 23793Np (ряд4n+1), 23892U(ряд4n+2), 23592U(ряд 4n+3). Ряд 23892U часто называют рядом урана-радия, а ряд 23592U— рядом актиноурана.

В каждом Р. р. устанавливается т. н. в е к о в о е р а в н о в е с и е, при к-ром скорости образования и распада промежуточных членов Р. р. равны. Вековое равновесие устанавливается за время =10
• T1/2 наиболее долгоживущего промежуточного члена ряда. Оно объясняет присутствие в земной коре всех членов естеств. Р. р., в т. ч. и быстро распадающихся. Число атомов каждого промежуточного члена ряда N'=N0
• T'1/2/T01/2, где N0— число атомов родоначальника ряда, Т01/2 — его период полураспада. Чем меньше Т'1/2 члена Р. р., тем ниже его содержание в земной коре. Напр., на 1 т урана в природе приходится ок. 0,36 г 226Ra и 1,3
• 10-9 г 218Ро. По мере распада родоначальника общее содержание промежуточных членов естеств. Р. р. в земной коре медленно уменьшается. Для 237Np T1/2=2,14
• 106 лет, и членов его Р. р. в природе уже нет, все они получены искусственно (см. ТРАНСУРАНОВЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ). Мн. члены естеств. Р. р. обнаружены до открытия изотопов и получили назв. и символы, к-рые частично сохранились.

(радиоактивные семейства), группы генетически связанных радионуклидов, в к-рых каждый последующий возникает в результате а-или р-распада предыдущего (см. Радиоактивность). Каждый Р. р. имеет родоначальника - радионуклид с наибольшим для данного ряда периодом полураспада Т _1/2. Т. к. при испускании ядром a-частицы его массовое число уменьшается на 4 единицы, а при испускании b^- -частицы остается неизменным, в каждом Р. р. массовые числа всех радионуклидов могут различаться на число, кратное 4. Если значения массовых чисел членов данного P.p. делятся на 4 без остатка, то такие массовые числа можно выразить общей ф-лой 4n (n = 58 или 59); в тех случаях, когда при делении массового числа ядра на 4 в остатке будет 1, 2 или 3, общие ф-лы для массовых чисел членов таких P.p. можно записать как 4n + 1, 4n + 2 или 4n + 3. В соответствии с этими ф-лами различают 4 Р. р., родоначальниками к-рых являются ²³²Th (ряд 4n), ²³⁷Np (ряд 4n + 1), ²³⁸U (ряд 4n + 2) и ²³⁵U (ряд 4n + 3). Обычно их называют соотв. рядами тория, нептуния, урана-238 и ура-на-235. Ряд урана-238 часто наз. также рядом урана-радия (²²⁶Rа-наиб. устойчивый радионуклид радия), а ряд урана-235-рядом актиноурана (первонач. название ²³⁵U).

В природе существуют ряды тория, урана-радия и актиноурана (т. наз. естественные P.p.). Это связано с тем, что периоды полураспада ²³²Th (1,405

радиоакти́вные ряды́

(радиоактивные семейства), ряды радионуклидов, в которых каждый последующий образуется в результате радиоактивного распада предыдущего. Каждый из радиоактивных рядов начинается радионуклидом с большим периодом полураспада и заканчивается стабильным нуклидом. Известны 4 радиоактивных ряда — тория , урана .

* * *

РАДИОАКТИ́ВНЫЕ РЯДЫ́ (радиоактивные семейства), ряды радионуклидов, в которых каждый последующий образуется в результате радиоактивного распада предыдущего. Каждый из радиоактивных рядов начинается радионуклидом с большим периодом полураспада и заканчивается стабильным нуклидом.

Известны 4 радиоактивных ряда:

^{тория , урана (урана — радия),}

^{урана (актиноурана) и нептуния .}

РАДИОАКТИВНЫЕ РЯДЫ — (семейства) — цепочки генетически связанных радиоактивных изотопов, каждый из которых последовательно возникает из предыдущего в результате альфа- млн. бета-распадов. Каждый радиоактивный ряд имеет «родоначальника» — нуклид с наибольшим периодом полураспада (см.) — и завершается устойчивым (стабильным) нуклидом. Существуют три природных и одно искусственное радиоактивное семейство. Родоначальником первой цепочки является уран-238, который заканчивает свой распад изотопом обычного свинца. Вторая цепочка начинается торием-232, превращающимся в конечном счёте в изотоп свинца-208, третья цепочка — актинием-235, или точнее — актиноураном-239, и заканчивается свинцом-207. Четвёртое радиоактивное семейство начинается с искусственно получаемого радиоактивного сверхтяжёлого «зауранового», млн. «трансуранового», нептуния-237, заканчивается устойчивым висмутом-209. Это семейство в природе оказалось «вымершим», и только искусственным путём были восстановлены все изотопы, которые должны были входить в него.