Главная
Новости
Статьи
Ремонт
Каркасный дом
Несущие конструкции
Металлические конструкции
Прочность дорог
Дорожные материалы
Стальные конструкции
Грунтовые основания
Опорные сооружения




26.09.2021


26.09.2021


24.09.2021


22.09.2021


21.09.2021


21.09.2021


21.09.2021





Яндекс.Метрика

Изотопы свинца

08.08.2021

Изотопы свинца — разновидности химического элемента свинца с разным количеством нейтронов в ядре. Известны изотопы свинца с массовыми числами от 178 до 220 (количество протонов 82, нейтронов от 96 до 138) и 48 ядерных изомеров.

Свинец — последний элемент в периодической таблице, у которого существуют стабильные изотопы. Элементы после свинца стабильных изотопов не имеют.

Природные изотопы свинца

Природный свинец состоит из 4 стабильных изотопов:

  • 204Pb (изотопная распространённость 1,4 ± 0,6 %)
  • 206Pb (изотопная распространённость 24,1 ± 3,0 %)
  • 207Pb (изотопная распространённость 22,1 ± 5,0 %)
  • 208Pb (изотопная распространённость 52,4 ± 7,0 %)

Большие разбросы изотопной распространённости вызваны не погрешностью измерений, а наблюдаемым разбросом в различных природных минералах ввиду разных цепочек радиогенного возникновения свинца. Изотопы 206Pb, 207Pb, 208Pb являются радиогенными, то есть образуются в результате радиоактивного распада соответственно 238U, 235U и 232Th. Поэтому многие минералы имеют иной изотопный состав свинца вследствие накопления продуктов распада урана и тория. Изотопный состав, который приведён выше, характерен преимущественно для галенитов, в которых урана и тория практически нет, и пород, преимущественно осадочных, в которых количество урана находится в кларковых пределах. В радиоактивных минералах этот состав существенно отличается и зависит от вида радиоактивного элемента, слагающего минерал. В урановых минералах, таких как уранинит UO2, настуран UO2 (урановая смолка), урановые черни, в которых существенно преобладает уран, радиогенный изотоп 206Pbрад существенно преобладает над другими изотопами свинца, и его концентрации могут достигать 90 %. Например, в урановой смолке (Сан-Сильвер, Франция) концентрация 206Pb равна 92,9 %, в урановой смолке из Шинколобве (Киншаса) — 94,25 %. В ториевых минералах, например, в торите ThSiO4, существенно преобладает радиогенный изотоп 208Pbрад. Так, в монаците из Казахстана концентрация 208Pb равна 94,02 %, в монаците из пегматита Бекета (Зимбабве) — 88,8 %. Имеется комплекс минералов, например, монацит (Ce, La, Nd)[PO4], циркон ZrSiO4 и др., в которых в переменных соотношениях находятся уран и торий и соответственно в разных соотношениях присутствуют все или большинство изотопов свинца. Следует отметить, что в цирконах содержание нерадиогенного свинца крайне мало, что делает их удобным объектом для уран-торий-свинцового метода датирования (цирконометрия).

Помимо стабильных изотопов, в природе в следовых количествах наблюдаются другие радиоактивные изотопы свинца, входящие в состав радиоактивных рядов урана-238 (214Pb и 210Pb), урана-235 (211Pb) и тория-232 (212Pb). Эти изотопы имеют устаревшие, но ещё иногда встречающиеся исторические названия и обозначения: 210Pb — радий D (RaD), 214Pb — радий B (RaB), 211Pb — актиний B (AcB), 212Pb — торий B (ThB). Их природное содержание крайне мало, в равновесии оно соответствует содержанию родительского изотопа ряда, умноженному на отношение периодов полураспада дочернего изотопа и родоначальника ряда. Например, для свинца-212 из ряда тория это отношение равно (10,64 часа)/(1,405·1010 лет) ≈ 9·10−14; иными словами, на 11 триллионов атомов тория-232 в природном равновесии приходится лишь один атом свинца-212.

Применение

Свинец-212

212Pb является перспективным изотопом для терапии рака альфа-частицами. Период полураспада 10 часов, конечный изотоп 208Pb. Цепочка распада создает альфа- и бета-излучение. Изотоп вводится в состав фармацевтического препарата, который селективно поглощается поражёнными клетками. Альфа-частицы имеют очень небольшую длину свободного пробега в тканях, соизмеримую с размером клетки. Таким образом, разрушительное воздействие ионизирующего излучения концентрируется в поражённых тканях, а высокая разрушительная способность альфа-излучения эффективно убивает поражённые клетки.

212Pb входит в цепочку распада 232U, искусственного изотопа, получаемого путём облучения природного тория 232Th нейтронами в реакторе. Для медицинских целей создают мобильные генераторы 212Pb, из которых наработанный свинец вымывается химическим способом.

Свинец-208

208Pb обладает низким сечением захвата нейтронов, что делает этот изотоп пригодным в качестве теплоносителя для ядерных реакторов с жидкометаллическим теплоносителем.

Таблица изотопов свинца


Имя:*
E-Mail:
Комментарий: