Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
2.1.NUKLEONYJAKOSKŁADNIKIJĄDRAATOMOWEGO.IZOTOPY
21
draiwykazująpraktycznietakiesamozachowaniepodniemalkażdymwzględem.
Wzwiązkuztymposzczególneizotopydanegopierwiastkaodznaczająsiętakimisa-
mymiwłaściwościamichemicznymi.Bardzosubtelneróżnicewewłaściwościachche-
micznychdająsiędostrzecdopieropozastosowaniuszczególnieczułychisubtelnych
metodbadawczychitylkowprzypadkupierwiastkówomałychmasachatomowych.
Niekiedywykorzystujesięjeprzyrozdzielaniuizotopów.Naprzykład,jeżelinasycimy
amoniakiem15NH3roztwórchlorkuamonu14NH4Cl,anastępnieodpędzimyamoniak
zroztworu,toprzekonamysię,żenastąpiławymianacięższegoizotopuazotu15Nmiędzy
amoniakiemajonamiamonowymiwmyślrównania
15NH3+14NH+
4=14NH3+15NH+
4
Obydwazwiązkiwroztworzezawierałyprzedwymianąjedenatom15Nna262
atomy14N.Powymianiena262atomy14Nobecnewroztworzeprzypadaśrednio1,034
atomów15N.Jakwidzimy,efektjestniezwyklesłaby.Powtarzającjednaktensamzabieg
bardzowielerazy,możemyuzyskaćpokaźnewzbogaceniepreparatówwciężkiazot.
Innyprzykładsubtelnychróżnicwewłaściwościachchemicznychstanowielektroli-
tycznyrozkładwody,któremuulegająniecoszybciejcząsteczkiwodyzawierająceizotop
lżejszy,1
1H,niż1nielicznezresztą1cząsteczkizawierająceizotopcięższy,2
1D.Można
towykorzystaćdowzbogaceniawodywdeuter.
Bardziejpowszechne,jakkolwiekrównieżtrudne,sąmetodyrozdzielaniaizotopów
opartenaróżnicachwfizycznychwłaściwościachizotopów,tychmianowicie,któresą
związanebezpośredniozmasąatomuczycząsteczki.Naprzykładwcelurozdziele-
niaizotopówrtęciwykorzystanoróżnicewszybkościparowanialżejszychicięższych
atomów,wcelurozdzieleniaizotopówneonunatomiast1różnicewszybkościdyfu-
zjilżejszychicięższychjednoatomowychcząsteczekgazuprzezporowateprzegrody.
Tęostatniąmetodęzastosowanotakżedorozdzielaniaizotopówuranu238Ui235Una
skalętechniczną.Uranwtymprzypadkuprzeprowadzasięwłatwolotnysześciofluorek,
UF6.Winnejmetodzierozdzielaniaizotopówwykorzystujesięzjawiskotermodyfuzji,
którepoleganasegregacjicząsteczekgazustykającegosięzjednejstronyześcianą
zimną,zdrugiej1ześcianągorącą.Gazstykającysięześcianąowyższejtemperatu-
rzewzbogacasięmianowiciewcząsteczkilżejsze,gazstykającysięześcianąoniższej
temperaturze1wcząsteczkicięższe.Rozdzielenieizotopównawiększąskalęprze-
prowadzasiętakżemetodamielektromagnetycznymi,opartyminapodobnejzasadzieco
spektrometrmas.
Głównąmetodąsłużącądowykrywaniaobecnościróżnychizotopówioznaczania
ichzawartościjestspektrometriamas,omówionajużwp.1.4.Wprzypadkupierwiast-
kówlekkichstosujesiętakżespektroskopięoptyczną.Okazałosiębowiem,żeizotopy
tlenu,wodoruiazotuwykazujądrobneróżnicewpołożeniuliniiwwidmieatomowym.
Różnicetemożnawykryćzapomocąspektrometrówowysokiejzdolnościrozdzielczej.
Izotopypromieniotwórcze,zawierającenietrwałejądra,możnałatwowykryćioznaczyć
dziękitemu,żewydzielaneprzezniepromieniowanieu7β17β+lubγ(p.2.3)wykazuje
zdolnośćjonizowaniagazów.
