Раздел "Неорганическая химия"
Зал 39. Практическое использование трансурановых элементов
Авторы экспозиции: Дворяков Илья
Уточкин Макар
9 "Б" класс
Задание
В зале №31 вы познакомились с трансурановыми элементами. Где они применяются? Есть ли такие области деятельности человека, где применение дорогостоящих радиоактивных металлов оправдано? В чем их преимущество?
В зале №31 (31. Элементы-призраки?) мы познакомились с трансурановыми элементами. Мы задались вопросом: в чем заключается практическое применение трансурановых элементов? Как Вы уже знаете, Из всех трансурановых элементов наибольшее применение в практике нашёл нуклид плутония как ядерное топливо. Но где применяется это дорогостоящее топливо?
1 - В космических аппаратах
Для долговременной безотказной работы космического аппарата необходим надежный источник энергии.В этом качестве используются: солнечные панели, радиоизотопные элементы, топливные элементы. При этом только радиоизотопные элементы могут поставлять энергию годами и десятилетиями в условиях вечного холода и мрака.
А для двигателя космических аппаратов, которые полетят к другим планетам, более мощного и длительно работающего потребителя энергии, современная наука пока не придумала ничего, кроме ядерного реактора. Причем жесткие ограниченияна массу самого реактора и его защиты, а так же требования безопасности диктуют применение в нем трансурановых элементов.
2 - В сверхточных часах
Дело в том, что каждый элемент имеет свое фиксированный период полураспада (Период полураспада — время, в течение которого система распадается в примерном отношении ½). Предположим, что нам надо отмерить полчаса. Мы берем трансурановый элемент с периодом полураспада = 30 минутам. Он выделяет энергию. Ровно через полчаса выделение энергии этого элемента сократится вдвое. Таким образом, в зависимости от того, какой временной промежуток нам нужно измерить, мы можем выбрать элементы с абсолютно разным периодом полураспада, но всегда определим прошедшее время точно. Где же нужны такие часы? Например, в тех же космических аппаратах, чтобы вовремя включить или выключить те или иные двигатели.
3 – Как метки
Допустим, нам нужно узнать все перемещения какой-нибудь букашки. Что делать, бегать за ней весь день с лупой? Конечно, нет! Как вариант, растереть порошок с трансурановым элементом и перемешать с клеем. Затем капнуть этого клея на насекомое и - готово! На каком-нибудь регистраторе излучения и днем, и ночью, и в почве, и воздухе, и в дождь, и в снег будет отображаться излучение, посылаемое трансурановым элементом.
Кроме того, трансурановые метки применяются в биологии, при разработке лекарств. Представим ситуацию: врачи разработали таблетки, но нужно определить, куда вещества, включенные в таблетку, попадают. Для этого в таблетку подмешивают трансурановые элементы, и прослеживают, куда они попадают.
Как вы видите, применение трансурановых элементов различно, и нам никак нельзя обойтись без них