ИЗОТОПЫ

ИЗОТОПЫ, хим. элементы, расположенные в одной и той же клетке периодической системы и следовательно обладающие одинаковым атомным номером или порядко- вым числом. При этом И. не должны, вообще говоря, обладать одинаковым атомным весом. Различные изотопы одного элемента обладают одинаковыми электронными оболочками и всеми свойствами (т. н. периферическими), связанными с электронной оболочкой: химическими, электрохимическими, спектральными и т. д. Поэтому они неотделимы друг от друга обычными методами, служащими для разделения элементов. И. различаются только строением ядра, а именно числом входящих в него положительных элементов, протонов, от которых зависит масса атома, и внутриядерных электронов. Различное число протонов дает различия в массе, т. е. в «атомном весе» изотопов и на этом основаны методы их разделения: 1) диффузия через мел-ко-пор истые перегородки дает возможность отделять тяжелые частицы от легких. Этим путем Гаркинсу (Harkins) удалось разделить НС1 на две фракции, отличавшиеся по плотности на 0,004; 2) и з о-термическое испарение при низкой t° идавлении позволило Гевеши (Hevesy) разделить ртуть на две фракции, плотность к-рых равнялась соответственно 0,99974 и 1,00023 (если плотность обычной ртути принять за единицу). Вследствие относительно небольшого различия в атомных весах И. эти методы не позволяют произвести полное разделение И., а лишь обогащение каждой фракции более легкими и более тяжелыми И. Полное разделение И., но лишь в ничтожно малых количествах, неизмеримых обыкновенными лабораторными методами, достигается 3) способом Астона (Aston), представляющим видоизменение метода Томсона (J. J. Thomson) . Положительно заряженные атомы элементов, движущиеся в электрическом поле в виде т. н. каналовых лучей, отклоняются в электрическом и магнитном по.?ге и собираются в фокус таким образом, что частицы, обладающие одинаковой массой, попадают в одну точку фотографической пластинки. Этим путем было доказано, что больше половины изученных элементов состоит из гмеси И., причем нек-рые, как Hg, Xe, Sn, Pb,—из многих И. (до 8). Все радиоактивные элементы имеют И. Хлор состоит из смеси цвух И. с атомным весом 35 и 37, с преобладанием первого. Повысив точность своего истода до 0,1%, Астон установил важный закон целых чисел: атомный вес каждого й. является целым числом, т. е. кратен еди-яице. Это явилось основанием для возрождения гипотезы Пру (Prout) об единстве материи: атомы всех элементов состоят из целого числа протонов, т. е. ядер водорода с атомным весом 1. Лит.: Астон Ф., Изотопы, Москва—Петроград, 1923; ХвольсонО., Курс физики,-т. дополнительный, ч. 2, М.—Л., 1926.                      А. Рабинович.