Verbum

ЛЬЮ́ІС ((Lewis) Гілберт Ньютан) (23.10. 1875, г. Уэймут, ЗША — 23.3.1946),

амерыканскі фізікахімік, заснавальнік навук. школы. Чл. Нац. АН ЗША (1913). Замежны ганаровы чл. АН СССР (1942). Скончыў Гарвардскі ун-т (1896). З 1912 праф. Каліфарнійскага ун-та ў Берклі. Навук. працы па хім. тэрмадынаміцы і тэорыі будовы рэчыва. Прапанаваў электронную тэорыю непалярнай хім. сувязі (1912—16), адну з сучасных тэорый кіслот і асноў (1923). Атрымаў цяжкую ваду (1933, разам з Р.Макдональдам), вылучыў цяжкі ізатоп вадароду — дэйтэрый.

т. 9, с. 390

ІЗАМЕРЫ́Я А́ТАМНЫХ Я́ДРАЎ,

існаванне ў некаторых атамных ядрах узбуджаных (метастабільных) станаў з адносна вял. часам жыцця. Некаторыя ядры маюць некалькі ізамерных станаў з розным часам жыцця і рознымі фіз. ўласцівасцямі, напр., радыеактыўны ізатоп бром-80 мае ў няўзбуджаным стане перыяд паўраспаду 17,6 мін, у ізамерным — 4,4 гадз.

Эксперыментальна выяўлена О.Ганам (1921), даследавана І.В.Курчатавым (1935). Выклікана малой энергіяй узбуджэння і значным адрозненнем спінавых квантавых лікаў ядра ў метастабільных станах (гл. Адбору правілы). Распад ізамераў суправаджаецца выпрамяненнем электронаў унутр. канверсіі (энергія ўзбуджэння перадаецца аднаму з электронаў гэтага ж атама) ці гама-квантаў і ў выніку атрымліваецца тое ж ядро ў стане з меншай энергіяй; часам больш імаверны бэта-распад (напр., у пратактынію-234).

Э.А.Рудак.

т. 7, с. 176

НА́ТРЫЙ (лац. Natrium),

Na, хімічны элемент I групы перыяд. сістэмы, ат. н. 11, ат. м. 22,98977; належыць да шчолачных металаў. У прыродзе адзін стабільны ізатоп ​²³Na. У зямной кары 2,64% па масе (6-ы па распаўсюджанасці элемент), трапляецца толькі ў выглядзе солей (мінералы галіт, мірабіліт, буракс, чылійская салетра і інш.). Найб. пашыраны метал. элемент у Сусв. акіяне (у марской вадзе каля 1,510​¹⁶ т). Уваходзіць у састаў жывых арганізмаў, пераважна ў выглядзе хларыду NaCl (чалавеку штодзённа неабходна ад 2 да 10 г NaCl). Н. метал. атрыманы ў 1807 англ. хімікам Г.Дэві, назва ад араб. натрун (грэч. nitron — прыродная сода).

Мяккі серабрыста-белы метал, t_пл 97,86 °C, t_пл 883,15 °C, шчыльн. 968,42 кг/м³. Хімічна вельмі актыўны. На паветры імгненна акісляецца (захоўваюць пад слоем абязводжанай газы ці мінер масла). Бурна ўзаемадзейнічае з вадой (утварае натрыю гідраксід), к-тамі (гл. Натрыю злучэнні), кіслародам (утварае аксід Na₂O ці натрыю пераксід), фторам, хлорам. Са спіртамі ўтварае алкагаляты, з вадародам пры 200 °C — гідрыд NaH, з азотам у эл. разрадзе — нітрыд Na₃N. з вугляродам пры 800—900 °C — карбід (ацэтыленід) Na₂C₂, з графітам — клатраты. з многімі металамі — інтэрметал. злучэнні. Атрымліваюць электролізам расплаву NaCl ці NaOH. Выкарыстоўваюць як аднаўляльнік у вытв-сці тытану, цырконію, танталу, каталізатар у арган. сінтэзе, Н. і яго сплавы з каліем — як цепланосьбіт у ядз. рэактарах, пару — для напаўнення газаразрадных лямпаў. сплавы са свінцом — у вытв-сці тэтраэтылсвінцу, штучны ізатоп ​²⁴Na — у медыцыне.

Літ.:

Ситтиг Н. Натрий, его производство, свойства и применение: Пер. с англ. М., 1961.

У.С.Камароў.

т. 11, с. 206

НЕПТУ́НІЙ (лац. Neptunium),

Np, штучны радыеактыўны хім. элемент III групы перыяд. сістэмы, ат. н. 93; адносіцца да актыноідаў. Стабільных ізатопаў не мае. Вядомыя ізатопы з масавымі лікамі 227—241; найб. устойлівы ​²³⁷Np (перыяд паўраспаду 2,14·10​⁶ гадоў, α-выпрамяняльнік). У вельмі нязначнай колькасці знойдзены ва ўранавых рудах. Першы трансуранавы элемент; адкрыты Э.М.Макміланам і Ф.Эйблсанам у 1940; назва — ад планеты Нептун.

Крохкі серабрыста-белы метал, t_пл 639 °C, шчыльн. 20450 кг/м³. Вельмі рэакцыйназдольны (ступень акіслення ў хім. злучэннях ад +3 да +7). Утвараецца ў ядз. рэактарах пры працяглым апрамяненні урану, вылучаюць як пабочны прадукт пры атрыманні плутонію. Ізатоп ​²³⁷Np выкарыстоўваюць для вытв-сці плутонію-238. Высокатаксічны, ГДК у паветры рабочых памяшканняў 2,6·10​⁻⁶ Бк/л.

т. 11, с. 290

ІЗАТО́ПНЫ АБМЕ́Н,

працэс пераразмеркавання ізатопаў якога-н. элемента паміж рэчывамі ў час хім. рэакцый. Напр., калі хлорысты вадарод, абагачаны цяжкім ізатопам хлору, змяшаць з хлорам прыроднага ізатопнага саставу, то ў выніку І.а. хлор абагаціцца цяжкім ізатопам, а хлорысты вадарод збедніцца ім. Выкарыстоўваецца ў хім. даследаваннях для вывучэння элементарных стадый хім. працэсаў (гл. Ізатопныя індыкатары), для канцэнтравання патрэбнага ізатопу і інш.

Пры І.а. адбываецца замена аднаго ізатопу хім. элемента на іншы яго ізатоп у малекулах дадзенага рэчыва з захаваннем іх элементарнага саставу. Рэакцыі І.а. могуць ісці ў гамагенным (напр., у растворы паміж раствораным рэчывам і растваральнікам, у сумесі газаў) і гетэрагенным (напр., паміж цвёрдым ці вадкім рэчывам і нерастваральным газам) асяроддзі. Скорасць працякання І.а. вызначаецца механізмам рэакцый.

Э.А.Рудак.

т. 7, с. 177

ВІ́СМУТ (лац. Bismuthum),

Ві, хімічны элемент V групы перыяд. сістэмы, ат. н. 83, ат. м. 208,9804. Прыродны мае 1 стабільны ізатоп ​²⁰⁹Bi. У зямной кары знаходзіцца 2·10​⁻⁵ % па масе. Трапляецца ў выглядзе мінералаў (гл. Вісмутавыя руды). Крохкі серабрыста-шэры з ружовым адценнем метал, шчыльн. 9800 кг/м³, t_пл 271,4 °C (пры плаўленні памяншаецца ў аб’ёме), t_кіп 1564 °C.

Устойлівы ў сухім паветры, пры t вышэй за 1000 °C гарыць (утварае аксід Bi₂O₃). Раствараецца ў к-тах азотнай і канцэнтраванай сернай (пры награванні). З галагенамі пры 200—250 °C утварае трыгалагеніды (напр., вісмуту хларыд BiCl₃), з большасцю металаў пры сплаўленні — інтэрметал. злучэнні вісмутыды (напр., вісмутыды натрыю Na₃Bi, магнію Mg₃Bi₂). Атрымліваюць пры перапрацоўцы пераважна свінцовых руд. Выкарыстоўваецца як кампанент легкаплаўкіх сплаваў (напр., сплаў Вуда), бабітаў, як цепланосьбіт у ядз. рэактарах (расплаў), для вытв-сці пастаянных магнітаў, у прыладах для вымярэння напружанасці магн. поля. Злучэнні вісмуту выкарыстоўваюць у вытв-сці керамікі, фарфору, спец. шкла, як антысептычныя сродкі.

І.В.Боднар.

т. 4, с. 197

ВУГЛЯРО́Д (лац. Carboneum),

C, хімічны элемент IV групы перыяд. сістэмы, ат. н. 6, ат. м. 12,011. Складаецца з 2 стабільных ізатопаў ​¹²C (98,892%) і ​¹³C (1,108%). Ізатопам ​¹²C карыстаюцца для вызначэння атамнай адзінкі масы. У верхніх слаях атмасферы ўтвараецца радыеактыўны ізатоп ​¹⁴C. У зямной кары ў выглядзе мінералаў і гаручых выкапняў знаходзіцца 2,3·10% вугляроду па масе, у атмасферы ў выглядзе вугляроду дыаксіду — 1,2·10​⁻²%. Вельмі шмат вугляроду ў космасе; на Сонцы па распаўсюджанасці займае 4-е месца пасля вадароду, гелію, кіслароду. Злучэнні вугляроду — асн. састаўная частка тканак раслін і жывёл (гл. Біягены).

Існуюць 2 крышт. мадыфікацыі вугляроду (алмаз, графіт, 3-я — карбін — атрымана штучна) і аморфны (кокс, сажа, драўняны вугаль). Пры звычайных т-рах хімічна інертны, пры высокіх — рэагуе з многімі элементамі: з металамі і некаторымі неметаламі (напр., бор, крэмній) утварае карбіды. Аморфны вуглярод хімічна больш актыўны (моцны аднаўляльнік). Атамы вугляроду здольныя злучацца адзін з адным і ўтвараюць вял. колькасць злучэнняў, якія вывучае арганічная хімія.

Выкарыстоўваюць у вытв-сці алмазных інструментаў (гл. таксама Алмазная прамысловасць), вогнетрывалых матэрыялаў, эл.-тэхн. вырабаў, у ядз. тэхніцы, гумавай, паліграф., лакафарбавай прам-сці, металургіі.

К.Л.Майсяйчук.

т. 4, с. 286

АКТЫВАЦЫ́ЙНЫ АНА́ЛІЗ, радыеактывацыйны аналіз,

метад вызначэння якаснага і колькаснага саставу рэчыва, які грунтуецца на апрамяненні (актывацыі) ат. ядраў і наступным вымярэнні іх радыеактыўнага выпрамянення. Упершыню выкарыстаны венг. хімікамі Дз.Хевешы і Г.Леві (1936).

Актывацыйны аналіз бывае інструментальны (даследаванне другаснага выпрамянення з дапамогай спец. апаратуры без разбурэння пробы) і радыехімічны (хім. раздзяленне радыенуклідаў і вызначэнне актыўнасці кожнага з іх паасобку або ў невял. групе элементаў). Пры актывацыйным аналізе доследны матэрыял пэўны час апрамяняюць ядз. часціцамі, потым вымяраюць энергет. спектр, актыўнасць, перыяд паўраспаду T_1/2 радыеізатопа, які ўтварыўся ў выніку апрамянення. Ведаючы T_1/2, від радыеактыўных пераўтварэнняў, тып і энергію другаснага выпрамянення, якое суправаджае распад узніклага радыеізатопа, ідэнтыфікуюць зыходны ізатоп. Актыўнасць радыеактыўнага ізатопа пасля апрамянення прама прапарцыянальная колькасці ядраў зыходнага (звычайна стабільнага) ізатопа, што дазваляе правесці колькасны аналіз. Адрозніваюць актывацыйны аналіз нейтронны, на зараджаных часціцах і на жорсткіх гама-квантах. Найб. пашыраны нейтронны актывацыйны аналіз: ядры большасці элементаў лягчэй актывуюцца нейтронамі; розніца ў значэннях эфектыўных сячэнняў ядз. рэакцый на нейтронах забяспечвае высокую выбіральнасць метаду адносна элементаў; мае высокую адчувальнасць (10​⁻⁷—10​¹⁰% у залежнасці ад элемента). Актывацыйны аналіз выкарыстоўваецца для аналізу асабліва чыстых рэчываў, кантролю тэхнал. працэсаў, разведкі карысных выкапняў, у крыміналістыцы, археалогіі і інш.

Э.І.Гірэй.

т. 1, с. 211

ЛІ́ТЫЙ (лац. Lithium),

Li, хімічны элемент I гр. перыяд. сістэмы, ат. н. 3, ат. м. 6,941, адносіцца да шчолачных металаў. Прыродны складаецца з 2 стабільных ізатопаў ​⁶Li (7,52%) i ​⁷Li (92,48%). У зямной кары 6,510​⁻³ % па масе (гл. Літыевыя руды). Адкрыты ў 1817 швед. хімікам А.Арфведсанам у мінерале петаліце; назва ад грэч. lithos — камень. Л. метал. атрыманы ў 1818 англ. хімікам Г.Дэві.

Мяккі і пластычны серабрыста-беды метал, t_пл 180,54 ​^○С, шчыльн. 533 кг/м³ (самы лёгкі метал). Узаемадзейнічае з вадой, бурна з разбаўленымі мінер. к-тамі (утварае солі; гл. Літыю злучэнні), з галагенамі (з ёдам пры награванні), кіслародам і азотам. У паветры хутка цьмянее з-за ўтварэння Л. нітрыду Li₃N і аксіду Li₂O. Пры награванні ўзаемадзейнічае з вадародам, вугляродам, серай і інш. неметаламі. З металамі ўтварае інтэрметаліды. Важнейшымі злучэннямі Л. з’яўляюцца літыйарганічныя злучэнні. Захоўваюць Л. у герметычных бляшанках пад слоем сумесі парафіну з мінер. маслам. Атрымліваюць электролізам расплаўленай сумесі хларыдаў Л. і калію (ці барыю). Выкарыстоўваюць у вытв-сці анодаў для хім. крыніц току, як кампанент сплаваў магнію і алюмінію, антыфрыкцыйных сплаваў (бабітаў), як каталізатар полімерызацыі; вадкі — у якасці цепланосьбіта ў ядз. рэактарах; ізатоп ​⁶Li — у вытв-сці трытыю. Пры кантакце выклікае апёкі вільготнай скуры і вачэй, пры пападанні ў арганізм — слабасць, санлівасць, галавакружэнне.

І.В.Боднар.

т. 9, с. 318

ЗВЫШЦЯКУ́ЧАСЦЬ,

сукупнасць фіз. з’яў, звязаных з працяканнем без трэння вадкага гелію праз капіляры і вузкія шчыліны пры тэмпературах, блізкіх да абсалютнага нуля. Адкрыта эксперыментальна П.Л.Капіцам (1938), тэорыя створана Л.Д.Ландау (1941).

Пры т-ры 2,17 К (λ-пункт) у вадкім геліі (ізатоп ​¹Не) адбываецца фазавы пераход 2-га роду: з нармальнага стану (гелій I) ён пераходзіць у звышцякучы стан (гелій II). З. суправаджаецца вельмі вял. цеплаправоднасцю і наяўнасцю рознасці тэмператур у двух сасудах са звышцякучым геліем, злучаных капілярам, што вядзе да значнай рознасці ціску ў іх (тэрмамех. эфект). У звышцякучым геліі разам са звычайным гукам (ваганні ціску) існуе другі гук (ваганні т-ры). Тэорыя З. заснавана на квантавых уяўленнях аб квазічасціцах — фанонах. У вадкім геліі змена энергіі суправаджаецца вылучэннем або паглынаннем фанона, які мае такую ж залежнасць паміж частатой і энергіяй, як і квант святла, але распаўсюджваецца са скорасцю гуку. Калі гелій II працякае праз капіляр са скорасцю, меншай за скорасць гуку, яго кінетычная энергія не пераходзіць у цеплавую, бо фаноны не могуць узнікнуць (трэнне адсутнічае). Калі скорасць руху перавышае скорасць гуку, узнікае трэнне і З. знікае.

Літ.:

Капица П.Л. Вязкость жидкого гелия при температурах ниже точки λ // Докл. АН СССР. 1938. Т. 18, № 1;

Ландау Л.Д. Собр. тр. Т. 1. М., 1969;

Халатников И.М. Теория сверхтекучести. М., 1971.

Л.І.Камароў.

т. 7, с. 42