CC BY
126. Ф.К.Рахимов, И.Р.Исмоилов. Исследование квазибинарных разрезов Mg2Ba-BaAl4 и Mg2Al3-BaAl4 // Политехнический вестник. Серия Инженерные исследования. Душанбе, 2020, №2 (50), С. 62-66.
КВАЗИБИНАРНЫЕ РАЗРЕЗЫ Mg17Al12-Mg17Eu2 и Mg17Eu2 -Mg^Ab
СИСТЕМЫ Mg-A1-Eu
В данной работе методами микроструктурного, дифференциально-термического и рентгенофазового анализов построены квазибинарные разрезы Mg17Al12-Mg17Eu2 и Mg17Eu2-Mg2Al3 системы Mg—Al—Eu. Установлено, что квазибинарные разрезы Mg17Al12 - Mg17Eu2, Mg17Eu2 -Mg2Al3 системы Mg-Al—Eu являются по характеру взаимодействия компонентов эвтектического типа с неограниченной растворимостью компонентов в жидком и ограниченной в твердом состояниях.
Ключевые слова: алюминий, магний, европий, квазибинарные разрезы Mg17Al12-Mg17Eu2, Mg17Eu2-Mg2Al3 система Mg-Al—Eu, растворимость, эвтектика.
QUASIBINARY SECTIONS Mg17Al12 -Mg17Eu2 and Mg17Eu2 -Mg2Al3
SYSTEMS Mg - A1 - Eu
In this article, the quasi-binary sections Mg17Al¡2 -Mg17Eu2 and Mg17Eu2-Mg2Al3 of the Mg - A1 - Eu system were constructed using the methods of microstructural, differential thermal and X-ray phase analyzes. It has been established that the quasi-binary sections Mg17Al12 -Mg17Eu2 andMg17Eu2 -Mg2Al3 of the Mg - A1 - Eu system are by the nature of the interaction of eutectic-type components with unlimited solubility of the components in the liquid and limited in the solid state.
Key words: aluminum, magnesium, europium, quasi-binary sections Mg17Al12 -Mg17Eu2, Mg17Eu2 -Mg2Al3 Mg-A1-Eu system, solubility, eutectic.
Сведение об авторах:
Джураев Тухтасун Джураевич - 1945 года рождения, выпускник ТГУ (1968 г.), доктор химических наук, профессор, кафедры «Металлургия» ТТУ им. акад. М.С. Осими, автор более 500 научно-методических работ. E-mail:mcm45@mail.ru.
Рахимов Фаррух Каюмович - 1983 года рождения, выпускник ТТУ им. акад. М.С. Осими (2006 г.), кандидат химических наук, доцент кафедры «Металлургия», автор более 70 научно-методических работ. E-mail: rahimov_83F@mail.ru.
Исмоилов Исмоил Ризоевич - 1989 года рождения, выпускник ТТУ им. акад. М.С. Осими (2012 г.), старший преподователь кафедры «Металлургия» ТТУ им. акад. М.С. Осими E-mail:kripton_89@bk. ru.
Муслимов Имомали Шохимардонович -1972 года рождения, кандидат химических наук, доцента кафедры «Металлургия» ТТУ им. акад. М.С. Осими. E-mail: muslimov_72@bk.ru.
About the Authors:
Dzhuraev Tukhtasun Dzhuraevich - Doctor of Chemistry, Professor of the Department of Metallurgy, TTUnamed after acad M.S. Osimi. E-mail: mcm45@mail.ru. Rakhimov Farrukh Kayumovich - Candidate of Chemical Sciences, Associate Professor of the Department of Metallurgy, TTU named after acad. M.S. Osimi. E-mail: rahimov_83F@mail.ru. Ismoilov Ismail Rizoevich - Senior Lecturer of the Department of Metallurgy, TTU named after acad. M.S. Osimi. E-mail: kripton_89@bk.ru.
Muslimov Imomali Shohimardonovich - Candidate of Chemical Sciences, Associate Professor of the Department of Metallurgy, TTU named after acad. M.S. Osimi. E-mail: muslimov_72@bk.ru.
ДАР БОРАИ МЕХАНИЗМ^ОИ ТРАНСМУТАТСИЯИ ЯДРОИИ ЭЛЕМЕНТНОЙ ХИМИЯВЙ
ХоциевF.K.ТошевМ.Т.,ГазизоваЭ.Р., Джураев Т.Д.
Донишго^и техникии Тоцикистон ба номи академикМ.С.Осими
Трансмутатсия аз калимахои лотинии trans - «барои; тавассути; ба воситаи» ва mutation -«тагйир, тагйирёбй». Ин истилохот дар илмхои табиатшиносй истифода мешавад.
Дар физика истилохи трансмутатсия табдили баъзе элементами химиявй ба дигархоро дар натичаи кохиши ядроии радионуклидхо ё реаксияхои ядрой шарх медихад.
Дар биология (молекулавй) истилохи трансмутатсия хамчун як мутасияи генй - тагйироти ногахонии хосиятхо дар табиати зинда ва тибки конунхои генетика ба ирсй мондаан муаррифй мешавад. Бисёр вакт ин истилох барои ишора ба хама гуна мутатсияхои генй истифода мешавад.
Трансмутатсияи ядрой табдили як элементи химиявй ё изотоп ба элементи дигари химиявй мебошад. Азбаски ягон элемент (ё изотопи яке) бо шумораи протонно (ва нейтронно) дар атомнои он муайян карда мешавад, яъне дар ядрои атом, трансмутатсияи ядрой дар нама гуна раванде ба амал меояд, ки шумораи протонно ва нейтроннои ядро тагйир меёбанд [1 - 5].
Трансмутатсияро тавассути реаксиянои ядрой (дар он зарранои беруна бо ядро реаксия мекунад), ё бо кониши радиоактивй, вакте ки ягон омили беруна талаб карда намешавад, ба даст овардан мумкин аст.
Шуои ионикунандае, ки аз чониби модданои радиоактивй бароварда мешавад, аз се намуд иборат аст, ки онно дар чадвали 1 оварда шудаанд: алфа (а), бета (в) ва гамма (у).
а-Афканишот чараёни ядронои гелий бо суръати баланд аст. Ин ядроно массаи 4 ва заряди +2 доранд. Барои навиштани онно аломатнои \ Н е ё Н е 2 + метавонанд истифода шаванд.
в-Афканишот. Ин навъи афканишот, дар навбати худ, ба ду навъ таксим мешавад: (3 _ -афканишот (одатан оддй Р-афканишот номида мешавад) ва (3 + - афканишот. (3 _ - Афканишот чараёни электронное мебошад, ки бо суръате наракат намуда ва онно бо суръати рушной мукоиса карда мешаванд. Ин электронно (_ тавассути ядрои ноустувор дар натичаи трансмутатсияи нейтрон ( ) ба протон мегузаранд
5п - Jp + (1)
Ч,адвали 1 -Механизми трансмутатсияи элементной химиявй _дар афканишоти ионикунанда_
Афканишотхои ионикунанда Хосиятхои заррахои субатомй Механизми трансмутатсияи элементно
Заряд Масса Адади атомй Адади массавй
А +2 +4 -2 -4
В -1 0 +1 Пештара
3+ +1 0 -1 »
г 0 0 Пештара »
//+- Афканишот аз афканиши позитронхои ядрохои радиоактивй вобаста аст. Позитронхо ба электрон шабохат доранд, аммо ба фарк аз онхо, заряди мусбат доранд. Онхо дар натичаи трансмутатсияи протон ба нейтрон ба вучуд омадаанд
ip-Jn + +°e(2)
у-Афканишот. Ин афканишоти баланди электромагнитй мебошад, ки ба нурхои рентгенй монанд аст, аммо дарозии мавчаш кутохтаранд. Энергияи баланд ва дарозии мавчи кутох кувваи баландтари у -афканишотро муайян мекунад. Аммо, онхо кобилияти камтари ионизатсиякуниро нисбат ба а- ва Р-афканишот доранд. Афканиши у-нурхо вакте рух медихад, ки нуклид а- ё Р-заррахо афканад. у-Нурхо дар майдонхои электрикй ва магнитй кач намешаванд.
Холо чй гуна трансмутатсияхо (тагйиротх,о) хангоми а-, //", //+ ва у-афканишот рух дода метавонанд, дида мебароем.
Хамин тарик, агар ягон элемент а-зарра афканад, пас ядрои атомаш ду протон ва ду нейтронро аз даст медихад. Аз сабаби нест шудани ду протон, адади атоми элементи радиоактивй 2 адад кам мешавад (чадвали 1) ва аз ин ру трансмутатсия ва хосилшавии элементи нав ба амал меояд. Масалан, вакте ки нуклиди радий-226 а-зарраро аз даст медихад, нуклиди радон-222 ба вучуд меояд. Ин раванди трансмутатсия чунин навишта мешавад:
2 Цйа- 2!2Дп + |Не(3)
Азбаски ядрои гелий заряди мусбат доранд, онхо электронхоро чалб мекунанд ва дар натича кобилияти баланди ионизатсия доранд. Ионизатсияи моддае, ки сабаби трансмутатсия мегардад ба ташаккули атомхои гелий оварда мерасонад:
Н е 2 + + 2 е- - Я е (4)
Дар хакикат, микдори ками гелий дар баъзе моддахои радиоактивй вучуд дорад.
Хангоми афканиши Р-афканишот бо ядрои элемент, реаксияи (1) кохиши нейтрон ба амал меояд.
Азбаски дар натичаи кохиши нейтронхо дар ядро протони иловагй (Jp) ба вучуд омадааст, шумораи атом як адад зиёд мешавад. Хосилшавии як элементи нав чунин аст. Масалан, вакте ки нуклиди торий-234 электронро гум мекунад, протактиний-234 хосил мешавад. Дар хотир бояд дошт, ки шумораи массавии хардуи ин нуклидхо якхелаанд:
2 1^/1-2ЦРа + _?е(5)
Тавре ки дар боло ишора карда шуд, //+- афканишот аз хисоби афканиши позитронхо тавассути ядрохо мувофики реаксияи (2) аст, ки дар он натичаи трансмутатсияи протон ба нейтронро дидан мумкин аст.
Aзбaски нукдиди нaв нисбaт бa нукдиди ^бдй як пpoтoн кaмтap, aммo як нейтpoни зиёд дopaд, дap aдaди мaссaвй тaFЙиpoте бa aмaл нaмеoяд. Aммo, aдaди aтoмии нукдиди шв бa 1 кaм мешaвaд. Мaсaлaн,
¡ %K - ¡¡Ar + +1e (б)
Aфкaниши y-нypx,o инчунин дap paвaнди чэдби электpoн (ЧЭ) бa aмaд меoяд. Дap ин paвaнд, ядpo электpoнеpo мoил месoзaд, ки дap K- ё L-K^aT 4omrcp acT. Дap тpaнсмyтaтсияи яке гз
forera© бa нейтpoн бa aмaд меoяд. Дap ин xoлaт, aдaди мaccaи нукдид TaFHp нaмеёбaд, aммo aдaди aтoмии oн бa як там мешaвaд. Мacaлaн,
ЦAr + +¡e - f7Cl (7)
Дap бoлo, мo тpaнcмyтaтcияи ядpoй, яъне тaбдилёбии як эдементи xимиявй (ё изотоп) бa эдементи дигapи xимиявиpo бappacй нaмyдем.
Хосиятхои ядpoи элементxopo acocaн тapкиби oн - шyмopaи ^ora^o Ba rampojo мyaйян мекутанд. Тaвpе ки мaълyм acT, микдopи ^ото^ои ядpo зapяди oн Ba бa эдемеитхои xимиявй тaaллyк дoштaни aTOwpo тaвcиф мекyнaд. Хусусияти дигapи мухими ядpo aдaди мaccaвй А мебoшaд, ки бa шyмopaи умумии ^oto^o Z Ba ней^о^ои N бa ядpo дoxилшaвaндa бapoбap acr:
A = Z + N
ATOi^xm дopoи шyмopaи гyнoгvни гоотонхо (Z) Ba нейтоонхо (N), aммo шyмopaи якxелaи нукдонхо (A) Ba шyмopaи якxелaи ^oro^o (Z) -po изотопхо менoмaнд. Мисодхои ядpo-изoтoпxoи тапсий дap зеp oвapдa шvдaaнд
Изотопхо ™Ca, 22Ca, ™Ca
(20p, 20n), (20p, 22n), (20p, 23n)
Xaмa изoтoпxopo бa ycryBop Ba нoycтyвop тacниф менaмoянд. Изотопхои ycTyBop бa кохиш Ba тpaнcмvтaтcияи paдиoaктивй дyчop нaмешaвaнд. Aз ин py, онхо дap шapoити тaбий нигох дошта мешaвaнд. Мacaдaн, нaмyнaxoи изотопхои yCTyBop оксиген-16 Ba кapбoн-12 мебoшaнд. Дap pyи зaмин тaкpибaн 280 изотопи ycтvвopи тaбий мaвчvд acт. Aкcapи эдементхои тaбий мaвчyдбyдa aß як изотопи ycтvвop ибopaтaнд, ки бо микдopи кaми изотопхои ycтvвopy нoycтyвop oмеxтa кapдa шyдaaнд.
Xaмин тapик, изотопхои нoycтvвop paдиoaктивй, яъне тDaнcмvтaтcияшaвaндa мебoшaнд. Онхоро изотопхои радиоактивй, радиоизотопхо ё радионуклидхо низ меномад.
С5-Иэлу ченне
130 120 110 100
с 90
сс
0 80 £. 70
1 60 § 50 г 40
30 20 10
° 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Число протонов f
Расми 1 - Минтакаи усгувори изотопхо
Дap pacми 1 бa тaвpи гpaфикй po6ot^ бaйни шyмopaи нейтpoнxo Ba шyмopaи пpoтoнxo дap ядpoи изотопхои ycryBop oвapдa шyдaacт. Дap ин ^ф^: изотопхои ycтvвop бо xaти pocre минтaкaи ycтyвopй чудо кapдa мешaвaнд. Минraкaи ycтvвopии изотопхо як KaTOp xycycиятxoи xoc дopaнд. Пеш aз xaмa, изотопхои ycrvвopи эдементхои дopoи aдaди aтoмиaшoн aз 20 там дopoи тaнocyби шyмopaи нейrpoнxo бa шyмopaи пpoтoнxo (nn/p)-и бa 1 бapoбap мебoшaнд. Мисод, изотопхои ycryвop дap ин кисми минraкa ¡ \C Ba ¡qO х,астанд. Xaнгoми зиёд шyдaни aдaди aтoмии эдементхо (шyмopaи пpoтoнxo дap ядpoи aтoмxoи онхо), тaнocyби n/p бapoи изотопхои ycтvвop низ меaфзoяд. Нвмушхои изотопхои ycтvвopи тaнocyби n/p aз 1 кaдoнrap gfPb Ba ¡%Au мебoшaнд. Минraкaи ycryвop бо изотопи 2 1 з В i xoTO!a меёбaд. Изотопхои тaбий мaвчyдaнд, ки шyмopaи aтoмaшoн зиёдтap acт, aммo онхо нoycrvвop xacтaнд Ba бa кохиш Ba тpaнcмyтaтcияи paдиoaктивй дyчop мешaвaнд.
С )3
а
2 —1 О +1
Число Протонов
Расми 2- Схемаи трансмутатсияи (кох,иш) изотопх,ои ноустувор ба изотопх,ои
нави устувор бо механизми ЧЭ Дар байни изотопхои устувор изотопхои дорои шумораи чуфти нейтронхо ва (ё) протонхо мавчуданд (чадвали 2). Х,ашт изотопи устувор бо шумораи токи протонхо ва нейтронхо \Н (дейтерий), / ва 1 |М-ро дар бар мегиранд. Танхо ду элементе, ки шумораи атомашон аз 83 хурд аст, ба таври табий во намехуранд - технетсий Тс ва прометий "^Рт. ^айд намудан зарур аст, ки технетсий шумораи токи протонхо ва нейтронхо дорад.
Ч,адвали 2 - Пахншавии изотопхои устувор вобаста ба шумораи чуфт ё токи _ протонхо ва шумораи нейтронхо дар ядро_
Шумораи протонхо Шумораи нейтронхо Шумораи изотопхои устувор
Чуфт Чуфт 166
Чуфт Ток 53
Ток Чуфт 57
Ток Ток 8
Изотопхои дорои микдори зерини протонхо ё нейтронхо махсусан устуворанд: 2, 8, 20, 28, 50, 82 ва 126. Ракамхои овардашударо ададхои сехрнок меноманд. Тахмин меравад, ки онхо мавчудияти кабатхои пушидаи ядроро нишон медиханд, ки монанд ба кабатхои пушидаи электронхои атомхои газхои асил мебошанд. Барои мукоиса, мо ракамхои атомии газхои асилро овардем: 2, 10, 18, 36 54 ва 86. Изотопхои устувор бо ададхои сехрноки протонхо ва нейтронхои \Не, 1дО ва 2^2.РЪ мебошанд.
Чадвали 3 - Даврхои нимкохиши якчанд изотопхои устувор
Изотоп Аломат Даври нимкохиш
Полоний-212 Ц4.ГО 3 10-7 сония
Висмут-214 214 о; 19,7 дакика
Радий-224 оо ка 3,64 шабонаруз
Сурб-210 211) ри я?/и 19,7 сол
Карбон-14 14 г (Г 5,7103 сол
Уран-238 ¿¿017 9?и 4,5 109 сол
Торий-232 ¿¿¿ти 901 п 1,391010 сол
Изотопхои ноустувори дар графики расми 1 нишон додашуда дар минтакаи устувор, бо хосилшавии изотопхои устувор трансмутатсия шуда Р-афканишот медиханд. Радионуклидхои дар поёни минтакаи устувор чойгиршуда бо хосилшавии изотопхои устувор трансмутатсия шуда ва //+-афканишот аз худ мебароранд. а-Афканишотро асосан изотопхои ноустуворе, ки раками атомашон аз 82 зиёдтар аст, хорич мекунанд. Ин равандхо дар шакли графикй дар расми 2 оварда шудаанд. Онхо ба механизмхои трансмутатсия мувофикат намуда боиси тагйирёбии шумораи атом ва адади массавй оварда мерасонанд (ниг. чадвали 2). Дар чадвали 3 якчанд изотопхои устувор бо даврхои нимкохишии онхо оварда шудаанд.
АДАБИЁТ
1. Хьюи Дж. Неорганическая химия. Строение вещества и реакционная способность. М.: Химия. 1987, 696 с.
2. Химия и периодическая таблица. Под. ред. Саито К. М.: Мир. 1982, 320 с.
3. Дикерсон Р., Грей Г., Хейт Дж. Основные законы химии. В 2-х томах. Т.1. М.: Мир, 1982, 654 с.
4. Рэмсден Э.Н. Начало современной химии. Л.: Химия, 1989, 784 с.
5. Фримантл М. Химия в действии. В 2-х частей. Ч.1. М.: Мир, 1998, 528 с.
О ЯДЕРНЫХ ТРАНСМУТАЦИЯХ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ
И ИХ МЕХАНИЗМЫ
В данной статье рассматриваются ядерные трансмутации элементов и раскрываются их механизмы. Основные понятия трансмутации объясняются с точки зрения физики, биологии и
химии. Об а, в, , в+ и у-излучениях химических элементов представлены и объяснены в виде ядерных реакций. Приводится распространенность устойчивых изотопов в зависимости от четности или нечетности числа протонов и числа нейтронов в ядре, а также периоды полураспада некоторых изотопов
Ключевые слова: трансмутацсия, атом, электрон, протон, нейтрон, изотоп, излучения, химические элементы, распад.
ABOUT NUCLEAR TRANSMUTATIONS OF CHEMICAL ELEMENTS AND ITS
MECHANISMS
This report discusses the nuclear transmutation of elements and discloses their mechanisms. The basic concepts of transmutation are explained in terms of physics, biology and chemistry. The а, в, в л -, в + and y-radiation of chemical elements are presented and explained in the form of nuclear reactions. The abundance of stable isotopes is given depending on the even or odd number of protons and the number of neutrons in the nucleus, as well as the half-lives of some isotopes
Key words: transmutation, atom, electron, proton, neutron, isotope, radiation, chemical elements, decay.
Сведение об авторах:
Хоциев Fолибцон Курбонович - с.т. 1989, ассистенти кафедраи «Металлургия"-иДТТба номи акад. М.С.Осими, E-mail:Golib_19@mail.ru
Тошев Мансур толибцонович - с.т. 1985, н.и.т., и.в. дотсенти кафедраи «Металлургия" -и ДТТ ба номи акад. М.С. Осими
Газизова Элвира Рашитовна - с.т. 1980, н.и.х., дотсенти кафедраи «Металлургия"-и ДТТ ба номи акад. М.С.Осими, E-mail:mcm45@mail.ru.
Джураев Тухтасун Джураевич - с.т. 1945, д.и.х., профессори кафедраи «Металлургия"-и ДТТ ба номи акад. М.С.Осими, E-mail:mcm45@mail.ru.
About the Authors:
Kogiev Kolibon Yurbonovich - Assistant of the Department of Metallurgy of TTU named after acad. M.S. Osimi, E-mail: Golib19@mail.ru
Toshev Mansur Tolibonovich - Assistant Professor of the Department of Metallurgy TTU named after acad. M.S.Osimi
Gazizova Elvira Rashitovna - Assistant Professor of the Department of Metallurgy of TTU named after acad. M.S. Osimi, E-mail: mcm45@mail.ru.
Dzhuraev Tukhtasun Dzhuraevich -Doctor of Chemical Sciences, Professor of the Department of Metallurgy of TTU named after acad. M.S. Osimi, E-mail: mcm45@mail.ru.
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЖЕЛЕЗО-СУЛЬФАТНЫХ РАСТВОРОВ И КИСЛОТНОЕ РАЗЛОЖЕНИЕ АРГИЛЛИТОВ МЕСТОРОЖДЕНИЯ зидды
Аъзамов Ш., Мирзоев Д.Х., Джамолов Н.М., Махмаднабиев С.Д., Мирсаидов У.М.
Институт химии им.В.И.Никитина НАН Таджикистана
Работы Л.С. Солиева по многокомпонентным солевым системам играют важную роль для обоснования многих технологических процессов [1,2].
При сернокислотном разложении алюмосиликатных руд в раствор наряду с сульфатом алюминия, алюмонатриевыми и калиевыми квасцами переходит сульфат железа. Поэтому для обоснования кислотного разложения руды представляет интерес рассмотрение систем:
Ab(SO4)3-Fe2(SO4№O;
Ab(SO4)3-FeSO4-H2O;
Ab(SO4)3-K2SO4-Fe2(SO4>3 ЩЭ.
Система Al2(SO4)3-Fe2(SO4)3H2O изучена при температурах 20-90°С [3, 4] (рис.1). Растворимость сернокислого алюминия уменьшается с увеличением концентрации ионов железа.
В изотермах растворимости указанной системы найдены области кристаллизации Ab(SO4)3-nH2O (n = 16, 18); Fe2(SO4>r9H2O (рис.2 и 3).
Системы с участием сульфатов железа дают возможность обосновать сернокислотное разложение алюмосиликатных руд.
В настоящей работе изучено сернокислотное разложение аргиллитов месторождения Зидды с предварительным спеканием с NaOH.
