V této úvodní kapitole se pokusíme nastínit některé metodologické aspekty stavby fyziky a jejího začlenění do kontextu ostatní přírodovědy a vědeckého poznání vůbec. Tyto metodologické poznámky mohou být zajímavé např. pro studenty a zájemce nefyzikálních profesí, kteří si chtějí udělat ucelený obraz o fyzikálních aspektech zkoumání přírody.
1868, kdy francouzský astronom Pierre Janssen podrobně zkoumal spektrum slunečního záření všiml si, že
kromě spektrálních čar vodíku, uhlíku, kyslíku dalších známých prvků, jsou přítomny spektrální čáry dosud
neznámého "slunečního" prvku, který byl nazván hélium (Hélios starořecký bůh Slunce). Teprve později bylo
hélium nalezeno Zemi, nejprve uranových rudách (r.10. protonovým číslem menším než 84) mají své stabilní isotopy, zastoupené
v přírodě. pozemské přírodě proto prakticky nevyskytuje jeho místo
v Mendělejevově periodické tabulce zůstávalo dlouho prázdné.); známo asi isotopů technecia. Prakticky všechny
lehké středně těžké prvky vizmut (tj.
Proč všeobecně hojně rozšířené hélium Zemi tak vzácné? proto, hélium příliš lehký inertní plyn, který
se ničím neslučuje (valenční elektrony zcela zaplňují valenční orbital znemožňují tak chemickou reakci s
jinými prvky). radiosotopové scintigrafie nukleární medicíně viz kap. Vojtěch Ullmann: Jaderná radiační fyzika
aneb kosmický Bůh". Varem kapalného hélia lze dosáhnout velmi nízkých teplot, při nichž řada
vodičů vykazuje supravodivost; používá proto pro chlazení supravodivých elektromagnetů nukleární
magnetické rezonanci, urychlovačích, tokamacích (viz §1.5 "Elementární částice",. Nejčastější použití kapalného hélia jako chladícího média, neboť všech
látek nejnižší bod varu 4,22°K -268,9°C.RNDr..
Vzácné exotické prvky přírodě
Jak již bylo výše uvedeno, při termonukleárních reakcích nitru hvězd pak při výbuchu supernovy vznikají jádra
prakticky všech prvků Mendělejevovovy tabulky, včetně těžkých jáder transurany.5 "Radionuklidy".Langley), dále pak v
zemním plynu, něhož dosud těží. Pro další vývoj ovšem zachovají pouze stabilní jádra radioaktivních pak ty,
jejichž poločas radioaktivního rozpadu dostatečně dlouhý, větší než cca 108let; nestabilní jádra kratším poločasem
se miliardy let výbuchu naší "mateřské" supernovy již stačily rozpadnout (přeměnit jiná, stabilní jádra). primární radionuklidy (jako 40K, 232Th, 235,238U), když jejich množství nižší
než počátku viz §1.Lawrence
ozařoval urychlenými jádry deuteria (docházelo přitom reakcím 96Mo+2H→97Tc+n, resp.1937 chemiky C. Zemská gravitace jej neudrží, při pozemské teplotě hélium atmosféře stoupá vzhůru horních
vrstev atmosféry uniká vesmírného prostoru.Cleve N.
http://astronuklfyzika.1962) bylo stopové množství technecia nalezeno uranové rudě (cca 1mg 1kg U), kde vzniká jako jeden
ze štěpných produktů při spontánním štěpení 235U.Segrém vzorku molybdenu, který předtím jaderný fyzik T.htm (57 58) [15. Všechno toto hélium Zemi patrně pochází radioaktivního a-rozpadu
přírodních radioaktivních látek, uranu thoria samotná α-částice totiž jádrem hélia.3 "Jaderné reakce", §1.A.2 "Radioaktivita" budou podrobně rozebírány zákonitosti radioaktivních přeměn.
Pozoruhodnou výjimkou technecium Tc43
, které nemá stabilní izotop (nejstabilnější 98Tc poločasem 4,2
milionu let, .cz/JadRadFyzika.. Nezachovaly žádné transurany, stejně jako radioaktivní isotopy jiných prvků.4 "Scintigrafie".
Hélium prvek boha Slunce
Za zajímavost stojí pozemský příběh druhého nejhojnějšího prvku vesmíru hélia 4He2. Tyto uzavřené podzemní prostory jsou zároveň zásobárnou zemního plynu, něhož hélium izoluje
frakční destilací zkapalňováním. Poměrně značné množství technecia vzniká jaderných reaktorech
při štěpení uranu palivových článcích vzniká cca každý gram rozštěpeného 235U. Z
radioaktivních jader zachovaly tzv.Perrierem E. Vznikají přitom různé
isotopy všech těchto prvků. Stejným způsobem sice chová plynný vodík, avšak ten díky své
vysoké reaktivitě sloučil kyslíkem těžší molekuly vody byl tak Zemi zachován velkém množství.
Pozn..
Hélium tedy zůstalo Zemi zachováno pouze uzavřených podzemních prostorech, odkud nemohlo uniknout
do atmosféry. pozemské přírodě je
hélium natolik vzácné, dlouho nebylo známé bylo poprvé objeveno kupodivu nikoli Zemi, nýbrž Slunci! Stalo
se tak r.1895 W.
V následujícím §1. Vzhledem k
dlouhému poločasu rozpadu patří technecium obtížným složkám jaderného odpadu.2008 12:13:17]
.T. Uměle připravené technecium bylo poprve nalezeno
v r.
Je dále zajímavé, tento exotický přírodě prakticky neznámý prvek díky svému metastabilnímu isotopu
99m
Tc, který čistým g-zářičem, stal velmi důležitým radionuklidem, němž založena většina metod
tzv.)..: Pouze velké hmotné planety (jako Jupiter) díky silnější gravitaci udrží atmosféře větší množství hélia.Ramsay, P. 98Mo+2H→97Tc+2n). Později
(v r
