IPB

Здравствуйте, гость ( Вход | Регистрация )


Форум в отпуске до 2 августа 2018 года.


Нет регистрации на форуме? Вам сюда.
2 страниц V   1 2 >  
Reply to this topicStart new topic
> Как из свинца сделать золото?
17th Guest
сообщение 22.4.2018, 0:09
Сообщение #1


Завсегдатай
****

Группа: Haunters
Сообщений: 888
Регистрация: 20.3.2011
Из: Россия
Пользователь №: 32 681



Имеем свинец, допустим, "магический" 208 в котором 82 протона и 126 нетронов.
Как из него аккуратно выбить 3 протона, а потом ещё 8 нейтронов, чтобы не остаться через 31 секунду с половиной полученного золота?
Или лучше взять сразу 204 свинец, чтобы сократить мучения с выковыреванием лишних нейтронов ровно в 2 раза?
Или предложите какой-нибудь другой способ с последовательными манипуляциями через ртуть и таллий?
rolleyes.gif
Go to the top of the page
 
+Quote Post
AtomInfo.Ru
сообщение 22.4.2018, 0:29
Сообщение #2


Модератор
********

Группа: Clubmen
Сообщений: 19 608
Регистрация: 16.1.2007
Из: Обнинск
Пользователь №: 4



QUOTE(17th Guest @ 22.4.2018, 0:09) *
Или лучше взять сразу 204 свинец, чтобы сократить мучения с выковыреванием лишних нейтронов ровно в 2 раза?


Основные реакции в реакторе, уменьшающие число нейтронов:
(n,2n)
(gamma,n)

Далее смотрим по изотопному чарту.

208Pb (n,2n) 207Pb - стабильный изотоп
207Pb (n,2n) 206Pb - стабильный изотоп
206Pb (n,2n) 205Pb - период полураспада 1,7e7 лет, читай - стабильный
205Pb (n,2n) 204Pb - искомый свинец-204

Так что путём четырёх подряд реакций (n,2n) на изотопе свинец-208 получим изотоп свинец-204.
Только сечения этих реакций невелики и придётся либо долго ждать, либо организовать очень мощный поток нейтронов. smile.gif
Go to the top of the page
 
+Quote Post
AtomInfo.Ru
сообщение 22.4.2018, 1:18
Сообщение #3


Модератор
********

Группа: Clubmen
Сообщений: 19 608
Регистрация: 16.1.2007
Из: Обнинск
Пользователь №: 4



В общем, вырисовывается такой ужасный путь от свинца-208 до золота.

208Pb (n,2n) 207Pb (n,2n) 206Pb (n,2n) 205Pb (n,2n) 204Pb (n,2n) 203Pb (EC) 203Tl (n,2n) 202Tl (beta+) 202Hg (n,2n) 201Hg (n,2n) 200Hg (n,2n) 199Hg (n,2n) 198Hg (n,2n) 197Hg (EC) 197Au

Теперь можно выдохнуть smile.gif

11 нейтронов нужно потратить на (n,2n) реакции, 11 последовательных таких реакций.
В общем, палладий из рутения - существенно более экономически целесообразная штука biggrin.gif
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Татарин
сообщение 22.4.2018, 2:16
Сообщение #4


Ветеран форума
*****

Группа: Patrons
Сообщений: 1 741
Регистрация: 16.3.2011
Пользователь №: 32 318



Единственный удобный, я б сказал, естественный, кандидат на получение золота - ртуть.
Конкретно - ртуть-196 (чуть больше 1% в природной).
Облучаем нейтронами, получаем ртуть-197, которая распадается до стабильного золота.

Алхимики знали тему. smile.gif
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Татарин
сообщение 22.4.2018, 2:26
Сообщение #5


Ветеран форума
*****

Группа: Patrons
Сообщений: 1 741
Регистрация: 16.3.2011
Пользователь №: 32 318



Цитата(17th Guest @ 22.4.2018, 0:09) *
Имеем свинец, допустим, "магический" 208 в котором 82 протона и 126 нетронов.
Как из него аккуратно выбить 3 протона, а потом ещё 8 нейтронов, чтобы не остаться через 31 секунду с половиной полученного золота?
Или лучше взять сразу 204 свинец, чтобы сократить мучения с выковыреванием лишних нейтронов ровно в 2 раза?
Или предложите какой-нибудь другой способ с последовательными манипуляциями через ртуть и таллий?
rolleyes.gif

Метод должен быть технически реализуем или просто теоретически осуществим? smile.gif
Потому что для некоторых тяжёлых ядер есть прямые фотоядерные реакции (гамма, альфа) с выбиванием гелия-4 или даже кластера углерода-12. По аналогии с кластерной и альфа-радиоактивностью, но индуцированно - через метастабильное состояние или напрямую.

Но. Нужна очень, очень, ну очень жёсткая гамма в десятки МэВ и очень точная (какой-то несуществующий гамма-лазер, не иначе). Ну и даже с ним сечения фотоядерных реакций ну очень низкие, в основном всё электроны оболочек пожрут. Почти уверен, что (гамма, альфа) для свинца есть.

А чем ртуть как исходник не устраивает?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Dobryak
сообщение 22.4.2018, 8:21
Сообщение #6


Ветеран форума
*****

Группа: Patrons
Сообщений: 1 447
Регистрация: 8.5.2013
Из: Подмосковье
Пользователь №: 33 796



QUOTE(Татарин @ 22.4.2018, 2:26) *
Метод должен быть технически реализуем или просто теоретически осуществим? smile.gif
Потому что для некоторых тяжёлых ядер есть прямые фотоядерные реакции (гамма, альфа) с выбиванием гелия-4 или даже кластера углерода-12. По аналогии с кластерной и альфа-радиоактивностью, но индуцированно - через метастабильное состояние или напрямую.

Но. Нужна очень, очень, ну очень жёсткая гамма в десятки МэВ и очень точная (какой-то несуществующий гамма-лазер, не иначе). Ну и даже с ним сечения фотоядерных реакций ну очень низкие, в основном всё электроны оболочек пожрут. Почти уверен, что (гамма, альфа) для свинца есть.

А чем ртуть как исходник не устраивает?

Свинец нужен дозированный в 9-граммов, бесшабашная команда берет Форд Нокс. По весу золото к свинцу такое, что никакой ядерной физике и не снилось.

Чем кого не устраивает золото в ОЯТ? Мало?

Если сделать запрос на Ишханов, то найдете все, что известно человечеству о фотоядерных реакциях. А по ссылке

http://cdfe.sinp.msu.ru/exfor/index.php

выйдете на самую полную базу данных. Читайте в свое удовольствие как Священное Писание. Изучались экспериментально в интимных подробностях гигантские дипольный и квадрупольный резонансы, и им комптоновское рассеяние на атомарных электронах крови не испортило.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
AtomInfo.Ru
сообщение 22.4.2018, 9:44
Сообщение #7


Модератор
********

Группа: Clubmen
Сообщений: 19 608
Регистрация: 16.1.2007
Из: Обнинск
Пользователь №: 4



QUOTE(Татарин @ 22.4.2018, 2:16) *
Облучаем нейтронами, получаем ртуть-197, которая распадается до стабильного золота.


Ну да, я в своей цепочке, когда издевался над свинцом, к 197-ой ртути и пришёл в итоге smile.gif

Но цепочка от свинца-208, если я только ночью не пропустил какой-нибудь неудачный распад, вполне осуществима.
Выход продукта с неё будет, конечно... это даже не кот наплакал.
(n,2n) - реакция, как правило, пороговая и с малым сечением. Поэтому для неё желателен и поток побольше, и энергия - лучше даже не реакторные нейтроны, а термоядерные.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
AtomInfo.Ru
сообщение 22.4.2018, 9:49
Сообщение #8


Модератор
********

Группа: Clubmen
Сообщений: 19 608
Регистрация: 16.1.2007
Из: Обнинск
Пользователь №: 4



QUOTE(Татарин @ 22.4.2018, 2:26) *
Почти уверен, что (гамма, альфа) для свинца есть.


Наверняка есть, начиная с каких-то энергий гамма-кванта. Но я даже затрудняюсь, в какой библиотеке/файле её посмотреть. Да и были ли её измерения?

P.S. Не видел, когда писал, ссылку Dobryak'а. Сейчас посмотрю.

Сообщение отредактировал AtomInfo.Ru - 22.4.2018, 9:50
Причина редактирования: Добавил P.S. - AtomInfo.Ru
Go to the top of the page
 
+Quote Post
AtomInfo.Ru
сообщение 22.4.2018, 9:56
Сообщение #9


Модератор
********

Группа: Clubmen
Сообщений: 19 608
Регистрация: 16.1.2007
Из: Обнинск
Пользователь №: 4



Ну вот, в тему.

Берём 204Pb и смотрим по ссылке реакции с налетанием гамма.
В списке реакций - (gamma,n) (при E=25 МэВ, ха-ха!).
Реакции (gamma,alpha) в списке нет. То есть, или её нет вообще, или её сечение не отличимо от нуля, или её никто не мерял за ненадобностью.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
AtomInfo.Ru
сообщение 22.4.2018, 10:07
Сообщение #10


Модератор
********

Группа: Clubmen
Сообщений: 19 608
Регистрация: 16.1.2007
Из: Обнинск
Пользователь №: 4



QUOTE(AtomInfo.Ru @ 22.4.2018, 1:18) *
В общем, вырисовывается такой ужасный путь от свинца-208 до золота.

208Pb (n,2n) 207Pb (n,2n) 206Pb (n,2n) 205Pb (n,2n) 204Pb (n,2n) 203Pb (EC) 203Tl (n,2n) 202Tl (beta+) 202Hg (n,2n) 201Hg (n,2n) 200Hg (n,2n) 199Hg (n,2n) 198Hg (n,2n) 197Hg (EC) 197Au


К этой цепочке.
Нам, конечно, везёт, что большинство изотопов на пути от свинца-208 к золоту стабильные или со сверхдлинным T1/2, поэтому у изотопов есть время испытать (n,2n)-реакцию.
Но по этой же причине эти изотопы будут испытывать также и (n,gamma)-реакцию, которая будет возвращать на место нейтрон, с таким трудом выбитый по (n,2n).
Соответственно, цепочка будет на каждом шаге стремиться развернуться в обратную сторону.
И выход золота по ней получится реально в виде горстки атомов biggrin.gif
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Ultranauth
сообщение 22.4.2018, 13:55
Сообщение #11


Частый гость
***

Группа: Haunters
Сообщений: 438
Регистрация: 25.12.2013
Пользователь №: 33 893



QUOTE(AtomInfo.Ru @ 22.4.2018, 11:07) *
К этой цепочке.
Нам, конечно, везёт, что большинство изотопов на пути от свинца-208 к золоту стабильные или со сверхдлинным T1/2, поэтому у изотопов есть время испытать (n,2n)-реакцию.
Но по этой же причине эти изотопы будут испытывать также и (n,gamma)-реакцию, которая будет возвращать на место нейтрон, с таким трудом выбитый по (n,2n).
Соответственно, цепочка будет на каждом шаге стремиться развернуться в обратную сторону.
И выход золота по ней получится реально в виде горстки атомов biggrin.gif


Кстати в проектах энергетических токамаков регулярно мелькает LiPb эвтектика в бланкетах, где Pb работает размножителем нейтронов а литий - стартовым материалом. Вот в таком бланкете получение золота из свинца чуть ближе к реальности.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
AtomInfo.Ru
сообщение 22.4.2018, 16:00
Сообщение #12


Модератор
********

Группа: Clubmen
Сообщений: 19 608
Регистрация: 16.1.2007
Из: Обнинск
Пользователь №: 4



QUOTE(Ultranauth @ 22.4.2018, 13:55) *
Кстати в проектах энергетических токамаков регулярно мелькает LiPb эвтектика в бланкетах,


Ну почему только токамаки? Нормальный китайский (INEST) проект, подмножество их ТЖМТ-проектов.
PbLi-теплоноситель у них предполагается для наработки трития.

Они отгрохали очень неслабый стенд под ТЖМТ-задачи в Гуандуне, примерно в 30-40 минутах езды от нейтринной лаборатории.
Когда оттуда пойдут реляции про эксперименты с PbLi, значит, они готовы уже идти на реальный проект. Ага, золото из свинца намывать smile.gif
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Syndroma
сообщение 22.4.2018, 18:55
Сообщение #13


Завсегдатай
****

Группа: Haunters
Сообщений: 637
Регистрация: 23.12.2014
Пользователь №: 34 075



А что насчёт ртути-198? Хватит ли реакторных нейтронов?


--------------------
Всё это мелкая рябь на волнах экономических циклов, незаметных на приливах эпох.
Накапливать ОЯТ абсурдно для здорового человека.
Если мечтать — то ни в чём себе не отказывать.
8956
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Dobryak
сообщение 22.4.2018, 21:26
Сообщение #14


Ветеран форума
*****

Группа: Patrons
Сообщений: 1 447
Регистрация: 8.5.2013
Из: Подмосковье
Пользователь №: 33 796



QUOTE(AtomInfo.Ru @ 22.4.2018, 9:56) *
Ну вот, в тему.

Берём 204Pb и смотрим по ссылке реакции с налетанием гамма.
В списке реакций - (gamma,n) (при E=25 МэВ, ха-ха!).
Реакции (gamma,alpha) в списке нет. То есть, или её нет вообще, или её сечение не отличимо от нуля, или её никто не мерял за ненадобностью.

Сечение мизерное!

Дешевле и надежнее штурмовать Форт Нокс. Или же в Якутском аэропорту с мешком дежурить в ожидании золотопада.


Приоткрою завесу: даже если внутря ядра сидела готовенькая альфа частица, то для вылета из тяжелого ядра альфа частице надо преодолеть кулоновский барьер, который в тяжелом ядре порядка 25 МэВ. Такое выколачивание альфа частицы непременно сопровождается вылетом протонов или нейтронов и вторичных гамма. Так или иначе, альфа-частицы выколачиваются гамма-квантами только при энергиях под сотню МэВ.

Сообщение отредактировал Dobryak - 23.4.2018, 11:57
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Dobryak
сообщение 22.4.2018, 21:57
Сообщение #15


Ветеран форума
*****

Группа: Patrons
Сообщений: 1 447
Регистрация: 8.5.2013
Из: Подмосковье
Пользователь №: 33 796



QUOTE(Syndroma @ 22.4.2018, 18:55) *
А что насчёт ртути-198? Хватит ли реакторных нейтронов?

На всякий случай прикиньте, как числа протонов в ртути и золоте уравнять....
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Syndroma
сообщение 22.4.2018, 21:59
Сообщение #16


Завсегдатай
****

Группа: Haunters
Сообщений: 637
Регистрация: 23.12.2014
Пользователь №: 34 075



Через ртуть-197?


--------------------
Всё это мелкая рябь на волнах экономических циклов, незаметных на приливах эпох.
Накапливать ОЯТ абсурдно для здорового человека.
Если мечтать — то ни в чём себе не отказывать.
8956
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Pakman
сообщение 22.4.2018, 23:11
Сообщение #17


Он знает ТОТ
******

Группа: Patrons
Сообщений: 2 090
Регистрация: 3.4.2011
Из: Питер
Пользователь №: 33 050



А может прще у метро встать с табличкой "Кюплю жёлтый"
Go to the top of the page
 
+Quote Post
AtomInfo.Ru
сообщение 22.4.2018, 23:20
Сообщение #18


Модератор
********

Группа: Clubmen
Сообщений: 19 608
Регистрация: 16.1.2007
Из: Обнинск
Пользователь №: 4



QUOTE(Syndroma @ 22.4.2018, 18:55) *
А что насчёт ртути-198? Хватит ли реакторных нейтронов?


Так через неё я от свинца и шёл.
198Hg (n,2n) 197Hg (EC) 197Au

Здесь можно надеяться на относительно приличный выход золота, не кучку атомов smile.gif
Всего одна реакция (n,2n). К сожалению, как я уже сказал, сечения этой реакции, как правило, пороговые и небольшие.
То есть, нужен быстрый реактор и много-много ртути-198, чтобы получить хоть что-то золотое, что можно подержать в руках.

Наиболее удачный подход - облучение нейтронами ртути-196. В этом случае идёт реакция захвата (n,gamma), далее по вышенаписанной цепочке распад 197Hg в золото. Татарин в ветке про это уже сказал.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
AtomInfo.Ru
сообщение 22.4.2018, 23:21
Сообщение #19


Модератор
********

Группа: Clubmen
Сообщений: 19 608
Регистрация: 16.1.2007
Из: Обнинск
Пользователь №: 4



QUOTE(Pakman @ 22.4.2018, 23:11) *
А может прще у метро встать с табличкой "Кюплю жёлтый"


Ещё проще в Тегеран слетать, там есть одна площадь... biggrin.gif
Но мы лёгких путей не ищем, да.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
AtomInfo.Ru
сообщение 22.4.2018, 23:30
Сообщение #20


Модератор
********

Группа: Clubmen
Сообщений: 19 608
Регистрация: 16.1.2007
Из: Обнинск
Пользователь №: 4



QUOTE(Dobryak @ 22.4.2018, 21:26) *
кулоновский барьер, который в тяжелом ядре порядка 25 МэВ.


Ну тады ой. У нас таких нейтронов нет.

В реакторных расчётах верхняя граница энергии нейтронов - скажем, в БНАБ это 10,5 МэВ.
Причём это верхняя граница, и нейтронов с такой энергией в реакторе наплакал всё тот же кот.

Термоядерные - и то 14 МэВ.
Go to the top of the page
 
+Quote Post

2 страниц V   1 2 >
Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 



Текстовая версия Сейчас: 23.7.2018, 2:42
Rambler's Top100