Новинки технологий изучения свойств и применения металлов

В современных самолетах немало мест весьма труднодоступных для осмотра. Между тем только такой осмотр до сих пор обеспечивал своевременное обнаружение коррозии. Надо ли напоминать о том, какую она представляет опасность?

В США начат выпуск портативных установок для нейтронной радиографии, в которых в качестве источника излучения используется калифор-ний-252. Метод основан на том, что гидроокись алюминия — самый часто встречающийся в самолетах продукт коррозии—задерживает нейтроны. Алюминий же, как и его сплавы, для нейтронного излучения прозрачны. Пораженные коррозией места получаются поэтому на снимках темными. С помощью такого нейтронного радиографа коррозия, например, в топливном баке самолета обнаруживается всего за 150 человеко-часов. Обычный же осмотр требует не менее 5000 человеко-часов.

Где кончается таблица Менделеева? Сейчас известно уже 107 химических элементов. А сколько всего их может быть?

Этот вопрос волнует ученых, как и то, почему одних элементов в природе много, а других исчезающе мало? Почему не всех поровну? Ответы на эти вопросы были найдены совсем недавно, когда ядерная химия сумела объяснить, от чего зависит устойчивость атомных ядер.

Как известно, элементы с малым зарядом ядра в общем более стабильны, чем с большим. Это и не удивительно: одноименные заряды отталкиваются и ядра, содержащие много протонов, становятся поэтому неустойчивыми. Ядра с зарядом намного выше, чем у урана, распадаются почти сразу же после своего образования, кроме того такие элемнты имеют огромный вес по сравнению с традиционными металлами, так сталь вес которой меньше свинца гораздо легче трансурановых элементов.

Если у урана период полураспада 10-16 лет, у некоторых изотопов плутония — 10-4 лет, у калифорния — 10-2 лет, то у элемента № 100 — фермия — это уже часы, у следующего за ним — менделевия — минуты, а у курчатовия (элемент № 104) — десятые доли секунды. Для еще более тяжелых ядер время жизни сокращается с катастрофической быстротой. Подсчеты показывают, что, например, элемент № 110 с атомным весом 241 должен иметь период полураспада, измеряемый тысячными долями секунды. Понятно, что в природе не могло накопиться заметное количество этих элементов.

Первые три десятка самых стабильных обитателей периодической таблицы создают основную массу земной коры. Однако это лишь общая тенденция. Устойчивость металла - важная характеристика, так применяя для металлизации стойкие к коррозии металлы, можно существенно увеличить долговечность изделий и конструкций из металла.

Физики давно заметили, что устойчивость атомных ядер зависит не только от величины заряда, но и от того, каково соотношение в них протонов и нейтронов. Самыми неустойчивыми оказались ядра, в которых и число протонов, и число нейтронов нечетные. (Исключение составляют лишь четыре первых элемента таблицы Менделеева.)

Более стабильны ядра с четным числом протонов и нечетным числом нейтронов. Еще устойчивее ядра, в которых и число протонов, и число нейтронов четные. Особенно устойчивы ядра, содержащие «магические» числа протонов или нейтронов: 2, 8, 20, 28, 50, 82, 114, 126, 184. Например, у никеля — 28 протонов, у олова — 50 протонов. И, наконец, самыми устойчивыми являются «дважды магические» ядра, у которых и число протонов, и число нейтронов «магические». Таковы гелий (2 протона и 2 нейтрона), кислород (8 протонов и 8 нейтронов), кальций (20 протонов и 20 нейтронов), свинец (82 протона и 126 нейтронов) и т. д.

metallicheckiy-portal.ru