что изучают ядерная и мезонная химия

МЕЗОННАЯ ХИМИЯ (химия элементарных частиц) , раздел химии, изучающий системы, в к-рых либо ядро атома заменено на др. положит. частицу (m+-мюон, позитрон) , либо электрон заменен на др. отрицат. частицу (m--мюон, p- -мезон, К--мезон, S--гиперон, антипротон) . Назв. М. х. возникло в 60-х гг. 20 в. в связи с исследованиями хим. р-ций, протекающих при взаимод. мюонов m+ (ранее относились к мезонам) с в-вом. С помощью М. х. получают данные о распределении электронной плотности, кристал-лич. и магн. структуре в-ва, механизме и скорости хим. р-ций. Наиб. исследованы атомные системы, включающие позитрон и мюон m+ .
Тесно связана с ядерной химией.

ЯДЕРНАЯ ХИМИЯ - раздел химии пограничный между ядерной физикой, радиоимией и химической физкой. Часто рассм. как подраздел физической химии. Устанавливает взаимосвязь между физ. -хим. и ядерными св-вами в-ва. Иногда Я. х. неправильно отождествляют с радиохимией.
Можно выделить след. основные направления Я. х. : исследование ядерных реакций и хим. последствий ядерных превращений; химия "новых атомов"; эффект Мёссбауэра; поиск новых элементов и радионуклидов, новых видов радиоактивного распада. Для решения этих задач в Я. х. используют радиохим. методы, ионизационные и, в последнее время, масс-спектрометрические, а также применяют толстослойные фотоэмульсии (см. Эмульсий) .
Важнейшая задача Я. х- выделение и идентификация радиохим. методами продуктов ядерных р-ций. Особую роль эти методы играют при исследовании ядерных р-ций, в к-рых образуется сложная смесь нуклидов разл. элементов. Для их выделения применяют радиохим. варианты методов осаждения, экстракции, ионообменной хроматографии, электролиза и дистилляции (см. Изотопов разделение) . Идентифицируют нуклиды по характеру излучения, измерением энергии и периода полураспада (см. Активационный анализ) или методом масс-спектрометрии. Для этой цели используют многоканальные испектрометры, разл. типы счетчиков. Изучение механизма ядерных превращений позволило понять процессы, протекающие в космосе, происхождение и распространение хим. элементов, объяснить аномалии в изотопном составе разл. природных объектов, получить радиоактивные изотопы почти всех хим. элементов и синтезировать новые элементы периодич. системы, в т. ч. актиноиды и трансактиноиды. Для определения периода полураспада короткоживущих нуклидов (Т1/2 < 1 мин) используют спец. технику измерения времени жизни нуклида от момента его образования до распада непосредственно на детекторе.
К числу проблем Я. х. относится исследование химии горячих атомов, возникающих при разл. ядерных превращениях. Горячие атомы в результате радиоактивного распада имеют избыточную (по сравнению с обычными атомами среды) кинетич. энергию, формально соответствующую т-рам 104-107 К и превышающую энергию активации многих хим. р-ций. При столкновениях с атомами и молекулами среды горячие атомы способны стабилизироваться в соединениях, отличных от исходных (эффект Сциларда - Чалмерса; 1934). Этот эффект и используют в Я. х. для исследования механизма р-ций горячих атомов со средой, синтеза меченых соединений, разделения изотопов и др.
Мегодами Я. х. с использованием "новых атомов", и прежде всего позитрония (Ps) и мюония (Мu), изучают превращения атомов в разл. хим. системах (см. Мезонная химия) . Атомы Ps и Мu водородоподобны, но крайне неустойчивы. Составляющие Ps электрон и позитрон аннигилируют за время 10-7-10-9 с, с испусканием двух или трехквантов. Ядро мюония --мюон распадается за 10-6 с на позитрон и два нейтрона.

ЯДЕРНАЯ ХИМИЯ, устанавливает взаимосвязь между физ. -хим. и ядерными свойствами вещества. Иногда ядерная химия неправильно отождествляют с радиохимией.

Можно выделить след. основные направления ядерная химия: исследование ядерных реакций и хим. последствий ядерных превращений; химия "новых атомов"; эффект Мёссбауэра; поиск новых элементов и радионуклидов, новых видов радиоактивного распада. Для решения этих задач в ядерная химия используют радиохим. методы, ионизационные и, в последнее время, масс-спектрометрические, а также применяют толстослойные фотоэмульсии (см. Эмульсий) .

Важнейшая задача Я. х- выделение и идентификация радиохим. методами продуктов ядерных реакций. Особую роль эти методы играют при исследовании ядерных реакций. в которых образуется сложная смесь нуклидов разл. элементов. Для их выделения применяют радиохим. варианты методов осаждения, экстракции, ионообменной хроматографии. электролиза и дистилляции (см. Изотопов разделение) . Идентифицируют нуклиды по характеру излучения, измерением энергии и периода полураспада (см. Активационный анализ) или методом масс-спектрометрии. Для этой цели используют многоканальные и спектрометры, разл. типы счетчиков. Изучение механизма ядерных превращений позволило понять процессы, протекающие в космосе, происхождение и распространение хим. элементов, объяснить аномалии в изотопном составе разл. природных объектов, получить радиоактивные изотопы почти всех хим. элементов и синтезировать новые элементы периодич. системы, в т. ч. актиноиды и трансактиноиды. Для определения периода полураспада короткоживущих нуклидов (Т1/2 < 1 мин) используют спец. технику измерения времени жизни нуклида от момента его образования до распада непосредственно на детекторе.

К числу проблем ядерная химия относится исследование химии горячих атомов, возникающих при разл. ядерных превращениях. Горячие атомы в результате радиоактивного распада имеют избыточную (по сравнению с обычными атомами среды) кинетич. энергию, формально соответствующую т-рам 104-107 К и превышающую энергию активации многих хим. реакций. При столкновениях с атомами и молекулами среды горячие атомы способны стабилизироваться в соединениях, отличных от исходных (эффект Сциларда - Чалмерса; 1934). Этот эффект и используют в ядерная химия для исследования механизма реакций горячих атомов со средой, синтеза меченых соединений. разделения изотопов и др.

Мегодами ядерная химия с использованием "новых атомов", и прежде всего позитрония (Ps) и мюония (Мu), изучают превращения атомов в разл. хим. системах (см. Мезонная химия) . Атомы Ps и Мu водородоподобны, но крайне неустойчивы. Составляющие Ps электрон и позитрон аннигилируют за время 10-7-10-9 с, с испусканием двух или трех квантов. Ядро мюония - -мюон распадается за 10-6 с на позитрон и два нейтрона.

Время жизни и механизм гибели Ps, а также остаточная поляризация -мюона в момент его распада сильно зависят от состава и хим. свойств вещества и существенно различаются в металлах. сплавах. полупроводниках и диэлектриках. Ps и Мu применяют для изучения распределения электронной плотности. структурных особенностей молекул, механизма и кинетики быстрых и сверхбыстрых физ. -хим. процессов, фазовых переходов. диффузии в газах и конденсир. средах.

Для исследования строения электронных оболочек атомов и молекул используют резонансное испускание и поглощение квантов атомными ядрами в твердых телах без потери части энергии на отдачу ядра (см. Мёссбауэровская спектроскопия) . Измеряя интенсивность прошедшего через поглотитель излучения в зависимости от скорости перемещения источника излучения (или поглощения) , получают мёссбауэровский спектр, характеристиками которого являются положение линий, их число, относит. интенсивность, форма и площадь. Зависимость вероятности эффекта Мёссбауэра от температуры и давления используют для установления координац. чисел, наблюдения фазовых переходов. определения дефектов

Мезонная Химия
Раздел химии, изучающий системы в которых либо ядро атома замененно
на другую положительную частицу, либо электрон заменен на другую
отрицательную частицу. С помощью мезонной химии получсают данные о
распределении электронной плотности, кристалической и магнитной структуре
вещества, механизме и скорости химических реакций.

Ядерная Химия
Устанавливает взаимосвязь между физико-химическими и ядерными
свойствами вещества. Оснавное напрвление исследований: исследование ядерных
ревкций и химических последствий ядерных превращений; поиск новых элементов
и радионуклидов, новых видов радиоактивных распадов. Важнейщая задача -
выделение и идентификация радиохимическими методами продуктов ядерных
реакций.