Ізотоп літію: визначення та застосування

Ядерні перетворення

Ізотопи елемента можуть мати до 5 зайвих нейтронів в ядрі. Проте час існування такого різновиду літію не перевищує декількох мілісекунд. При захопленні протона ізотоп 6Li перетворюється в 7Be, який потім розпадається на альфа-частинку і ізотоп гелію 3 he. При бомбардуванні дейтронами знову виникає 8Be. При захопленні дейтрона ядром 7Li виходить ядро 9Be, яке відразу розпадається на 2 альфа-частинки і нейтрон.

Як показують експерименти, при бомбардуванні ізотопів літію можна спостерігати велике розмаїття ядерних реакцій. При цьому виділяється значна кількість енергії.

Отримання

Розділення ізотопів літію може здійснюватися кількома способами. Найбільш поширеними з них є:

  • Розподіл у потоці пари. Для цього в циліндричному посудині поміщають діафрагму вздовж його осі. Газоподібна суміш ізотопів подається назустріч допоміжному пару. У лівій частині апарату накопичується частина молекул, збагачених легким ізотопом. Це відбувається з-за того, що легким молекулам властива велика швидкість дифузії через діафрагму. Вони виводяться разом з потоком пари з верхнього патрубка.
  • Термодиффузионный процес. В цій технології, як і в попередній, застосовується властивість різних швидкостей для рухомих молекул. Процес поділу відбувається в колонах, у яких охолоджуються стінки. Усередині них по центру протягнута розпечена дріт. В результаті природної конвекції виникає 2 потоку – теплий рухається уздовж дроту вгору, а холодний – уздовж стінок вниз. У верхній частині накопичуються і виводяться легкі ізотопи, а в нижній – важкі.
  • Центрифугування газу. Суміш ізотопів проганяють в центрифузі, яка являє собою тонкостінний циліндр, що обертається з великою швидкістю. Більш важкі ізотопи відцентровою силою відкидаються до стінок центрифуги. За рахунок руху пара вони несуться вниз, а легкі ізотопи з центральної частини апарат – вгору.
  • Хімічний спосіб. Хімічна реакція протікає в 2 реактивах, які перебувають у різному фазовому стані, що дозволяє розділити потоки ізотопів. Існують різновиди цієї технології, коли виробляють іонізацію певних ізотопів лазером і подальше їх поділ магнітним полем.
  • Електроліз хлористих солей. Даний метод застосовується для ізотопів літію тільки в лабораторних умовах.