具有相同質子數,不同中子數的同一元素的不同核素互為同位素(Isotope)。而輕同位素(light isotope),是指某一元素中質量較小的核素,相對於質量較大的核素而言的核素。
基本介紹
- 中文名:輕同位素
- 外文名:light isotope
- 學科:核科學,物理學,地球化學
- 適用領域範圍 :和平利用核能
部分研究進展,分離方法,
介紹
同位素是同一元素的不同原子,其原子具有相同數目的質子,但中子數目卻不同。例如:氕、氘和氚,它們原子核中都有1個質子,但是它們的原子核中卻分別有0箇中子、1箇中子及2箇中子,所以它們互為同位素。其中,氕的相對原子質量為1.007947,氘的相對原子質量為2.274246,氚的相對原子質量為3.023548,氘幾乎比氕重一倍,而氚則幾乎比氕重二倍。
以氫元素為例,相對於氘和氚,氕就是一種輕同位素。即在某一元素的所有同位素中相對原子質量較小的核素被稱為輕同位素。
核反應中的鈾在自然界中存在三種同位素, , , 中, 就是輕同位素。
部分研究進展
我國在輕同位素上的研究
雷射分離輕同位素座談會於1978年7月4日至12日在安徽省合肥市召開。利用雷射脈衝進行同位素分離實驗,是會議報告中最活躍的部分,其中硼同位素的分離工作,在實驗技術和規律探索方面均有顯著進展;硫同位素的分離在擴展壓力範圍及提高選擇性方面有新的進展;硼同位素巨觀量濃縮產物已經獲得;硫同位素雷射分離後的處理已初步完成,氘及碳-13同位素分離工作引起了代表們的注意和重視。
其他國家在輕同位素方向上的部分研究
日本原子力研究所的先進科學研究中心,最近發現了釷的一種新的同位素,即,這是世界上是第一次。人們用串列加速器把硫(硫-32)離子加速到高能量,然後讓其與鎢的一種穩定同位素(鎢-182)碰撞和融合,並通過核熔合反應,生成釷-209。
新近開發成功和能夠用來測量衡量同位素的“反衝核分離設備”,為這項成就作出了很大的貢獻。人們預計,這種新技術與能生產強度的重離子束流的新型加速器結合起來運用,會導致原子序數為114的超重元素的存在,世界各國的科學家一直在試圖發現它。這種釷-209同位素的核比穩定的釷(其原子序數為90,質量數為232)的核少23箇中子。這種核比迄今已知的釷的同位素中的最輕的同位素還少1箇中子。釷-209的半衰期為3.8毫秒。
釷-209放出4個 粒子後,衰變成為鉛-139。對這些 衰變的能量的時間一系列測量,證實釷-209的存在。
分離方法
中國科學院青海鹽湖研究所、物理研究所和中國科學技術大學,受中國科學院有關領導部門的委託,於1978年7月4日至12日,在安徽省合肥市召開雷射分離輕同位素座談會,參加會議的有院內外15個單位,三十多名代表。
與會各單位介紹了近年來的工作情況,做了學術報告和工作報告,並進行了專題討論。
代表們對會上報告的高氣壓(12大氣壓)連續調頻 雷射器和百萬次脈衝的 雷射器的成績給予高度評價。
代表們認為,通過螢光的觀察,深入研究紅外多光子吸收和理解機理對提高分離水平起重要作用,會議希望各單位加強有關雷射分離同位素的工作基礎研究和新實驗手段的研製工作。
會議認為雷射化學工作與同位素分離工作有密切聯繫,因此對乙烯紅外紅外光子離解及三聚甲醛紅外多光子解聚的實驗表示讚許。