Nüvə_kimyası
İzotoplar
Beləliklə, β+ -parçalanma yalnız süni radioaktivlikdə mümkündür. Nüvələrin spontan (öz-özünə) bölünməsi 1940-cı ildə Flerov və Petrjak yeni radioaktiv parçalanma növünü – 238 92U uran nüvəsinin öz-özünə bölünməsini aşkar etdilər. Bu reaksiya nəticəsində 30÷64 yüklü elementlərin qəlpələri əmələ gəlirdi. Ağır nüvələr üçün elə bir an yaranır ki, bu zaman güclü qarşılıqlı təsir elektromaqnit qarşılıqlı təsiri ilə əkslik əmələ gətirir. Bir nüvə əvəzinə iki qəlpənin mövcud olması iqtisadi cəhətdən sərfəli olur. Çünki köhnə nüvənin enerjisi bu qəlpələrin enerji cəmindən böyükdür. Lakin minimum enerjili vəziyyəti yalnız energetik maneəni aşmaqla əldə etmək olar. Bunun üçün iki yol var: ya bu enerjini nüvədən xaricdə, ya da nüvənin daxilində axtarmaq lazımdır. Əgər nüvənin bölünməsi nüvənin enerjisi hesabına gedirsə, belə reaksiya spontan nüvə reaksiyası adlanır. Nüvələrin qarşılıqlı təsiri Elektron tutulması ε yaxud orbital tutulması Bu proses təbii radioaktivliyi xarakterizə edir. reaksiyanın getməsi üçün elektron tutulur. Belə reaksiya nəticəsində pozitron ayrılmır p + e → n + νe. Elektron tutulması bir növ pozitron parçalanmasını xatırladır, çünki hər iki hal protonun neytrona keçidini xarakterizə edir. Bu proses üçün Soddi və Fayans qaydası belə bir düstur təklif edir A(N, Z) + e → A(N+1)(Z-1) + νe. Orbital tutulması üçün maraqlı reaksiyaları nəzərdən keçirək. Birinci öz sistemini yaradarkən Mendeleyevin qarşılaşdığı ziddiyyətləri izah edir. 40 19K + e → 40 18Ar + νe. 7 4Be + e → 7 3Li + νe. 233 94Pu + e → 239 93Np + νe orbital tutulma zamanı nüvə atom elektronlarından bir- ini tutur. Hansı səviyyədən tutulmasından asılı olaraq K-tutulma, L-tutulma və s. növlərə ayırırlar. Boşalmış yeri energetik cəhətdən daha tutumlu xarici səviyyədən olan elektron tutur ki, bu da rentgen şüalanmasının yaranmasına səbəb olur. Neytron tutulması Təbii neytron tutulması prosesi daim təbiətdə baş verməkdədir. O, ağır izotopların yaranmasına səbəb olur. Kameron neytronların kosmik əmələ gəlmə reaksiyasını nəzəri olaraq fərz etmişdi 13 6C + 4 2He → 16 8O + n 21 10Ne + 4 2He → 24 12Mg + n. Yerdə neytron mənbəyi kimi berillium və radium qarışığının hamıya məlum olan radioaktiv parçalanması reaksi- yası götürülə bilər, burada radium α-şüaların mənbəyidir 9 4Be + 4 2He →12 6C + 10n. Neytron tutulması güclü neytron dəstəsi əmələ gələn hər bir yerdə baş verə bilər. Bəzi süni elementlərin plansız sintezi çox maraqlı misaldır. Bu 1952-ci ildə Sakit Okeanda nüvə partlayışı zamanı baş vermişdi. Radioaktiv buludun tədqiqi göstərdi ki, istilik-nüvə partlayışında uran-238 izotopu 17 neytron tutaraq çox ağır urana –255 92U çevrilir. Qeyri-sabit izotop parçalanaraq naməlum element əmələ gətirir. Mendeleyeviumu Yerdə ilk dəfə olaraq qeydə almışdılar, çünki onun yarımparçalanma dövrü 56 gündür. Zəncirvari nüvə reaksiyaları Parçalanma üçün lazım olan enerjini yaratmaq üçün nüvə kənardan hər hansı bir hissəcik tutursa və bu hissəcik sonradan həmin reaksiya nəticəsində yenidən yaranırsa, deməli zəncirvari nüvə reaksiyası baş verir. Almaniyada 1934-cü ildə Noddak tərəfindən fərz edilmiş, 1938-ci ildə Qan və Ştrassman tərəfindən kəşf edilmiş bu reak- siya müasir atom texnikasının əsasını təşkil edir. Uranın parçalanması zamanı bariumu müşahidə edən alimlər, heç bir məlum nüvə reaksiyasına bənzəməyən bu prosesi izah edə bilmədilər 235 92U + 1 0n → 236 92U → 89 36Kr + 144 56Ba + 3 1 0n. Almaniyadan olan emiqrantlar Meytner və Friş uranın iki qəlpəyə bölündüyünü nəzəri əsaslandırmış və təcrübi sübut etmişdilər. Əmələ gələn neytronlar həmin reaksiyanın sonrakı gedişini də təyin etdilər. Reaksiyaya girən neytronların miqdarının reaksiya nəticəsində alınan neytronların miqdarına nisbəti vahiddən çox olarsa reaksiya davam edə bilər. Perren tərəfindən 235 92U uranın böhran kütləsi müəyyən edildi. Əgər uran sferasının radiusu 9 sm və kütləsi 50 kq olarsa, onda ani zamanda idarə olunmayan nüvə reaksiyası partlayış şəklində baş verər. Zəncirvari nüvə reaksiyası haqqında eşidən Fermi belə qərara gəldi ki, nəticədə çox böyük miqdarda enerji ayrılmalıdır. O, ilk dəfə 1942-ci ildə Çikaqoda idarə olunan nüvə reaksiyasını yaratdı.