ChemStudy

Возможности первого изотопа

И напоследок — о плутонии-238 — самом первом из «Рукотворных» изотопов плутония, изотопе, который вначале казался бесперспективным. В действительности это очень интересный изотоп. Он подвержен a-распаду, т. е. его ядра самопроизвольно испускают a-частицы — ядра гелия. a-частицы, порожденные ядрами плутония, несут большую энергию; рассеявшись в веществе, эта энергия превращается в тепло. Как велика эта энергия? Шесть миллионов электрон-вольт освобождается при распаде одного атомного ядра плутония-238. В химической реакции та же энергия выделяется при окислении нескольких миллионов атомов. В источнике электричества, содержащем один килограмм плутония-238, развивается тепловая мощность 560 ватт. Максимальная мощность такого же по весу химического источника тока — 5 ватт.

Существует немало излучателей с подобными энергетическими характеристиками, но одна особенность плутония-238 делает этот изотоп незаменимым. Обычно альфа-распад сопровождается сильным гамма-излучением, проникающим через большие толщи вещества. 238Рu — исключение. Энергия g-квантов, сопровождающих распад его ядер, невелика, защититься от нее несложно: излучение поглощается тонкостенным контейнером. Мала и вероятность самопроизвольного деления ядер этого изотопа. Поэтому он нашел применение не только в источниках тока, но и в медицине. Батарейки с плутонием-238 служат источником энергии в специальных стимуляторах сердечной деятельности. Создан проект искусственного сердца с изотопным источником. На все эти нужды в ближайшие три-четыре года потребуется несколько тонн «легкого» плутония.

Но 238Рu не самый легкий из известных изотопов элемента № 94, получены изотопы плутония с массовыми числами от 232 до 237. Период полураспада самого легкого изотопа — 36 минут.

Плутоний — большая тема. Хотелось рассказать главное из самого главного. Ведь уже стала стандартной фраза, что химия плутония изучена гораздо лучше чем химия, таких «старых» элементов, как железо. О ядерных свойствах плутония написаны целые книги. Металлургия плутония — еще один удивительный раздел человеческих знаний . Поэтому не нужно думать, что, прочитав этот рассказ, вы по-настоящему узнали плутоний — важнейший металл XX века.

9.ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АКТИНИДНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ.

Основным применением актинидных элементов является производство ядерной энергии. Хотя это очень важный аспект для любых актинидных элементов, неожиданно обнаружился ряд других практических применений. Они включают использование короткоживущих актинидных изотопов для портативных энергетических батарей спутников, в ионизационных детекторах дыма, лечении рака, нейтронной радиографии, разведке минералов и нефтеразработке, как нейтронные источники в пускателях ядерных реакторов и в множестве аналитических методов, наиболее важными из которых являются нейтронно-активационный анализ и десорбционная масс-спектроскопия тяжелых ионов.

ЛЕОНТЬЕВ Александр Иванович (р . 1927), российский теплофизик, академик РАН (1991). Основные труды по теории тепло- и массообмена, турбулентного пограничного слоя.

ХИМОТРИПСИН , пищеварительный фермент сока поджелудочной железы; участвует в расщеплении белков в кишечнике. Вырабатывается в виде неактивного химотрипсиногена.

ХЕНЗЕЛЬМАН (Henselmann) Герман (р . 1905), немецкий архитектор. Продолжал традиции "Баухауза"; участник градостроительных работ (застройка ряда магистралей в Берлине, 1950-е гг.), Дом учителя и зал Конгресс-халле в Берлине (1964).