И
75
∑
ИДЕАЛ ГАЗ – ИОНСФЕРА
420
421
ғылыми атауды 1910 жылы ағылшын физигі. Фредерик
Содди (1877 – 1956)
енгізген. Тұрақты изотопты 1913 жылы ағылшын физиктері Джозеф
Томсон (1856
– 1940) және 1919 жылы Фрэнсис
Астон (1877 – 1945) ашқан. 1981 жылға дейін
276 тұрақты изотоп және 2000-нан астам радиоактивті изотоп,
107 табиғи және
жасанды элементтер синтезделген.
ИЗОТОПТЫҚ ГЕНЕРАТОР – радиоактивтік изотоп энергиясын электр энерги-
ясына айналдыратын термоэлектрлік генератор. Мұның құрамында радиоактивті
изотоп және оның ыдырауынан пайда болатын жылу энергиясын электр тогына
түрлендіретін термоэлектрлік түрлендіргіш болады. Термоэлектрлік түрлендіргіш
жартылайөткізгіш элементтерден жасалады. Оның бір беті жылу әсерінен қызса,
екінші жағы радиациялық сәулені шашырату негізінде салқындайды. Осы пай-
да болған температуралар айырымынан Зеебек – Пельтье – Томсон эффектісі
негізінде электр тогы туады.
ИЗОТОПТЫҚ «ЖАС» АНЫҚТАУ, изотоптық хронология – Жерде
жинақталған радионуклидтердің ыдырау өнімдері бойынша кен жыныстары-
ның, минералдардың, адамзат мәдениетінің ежелгі іздерін абсолюттік «жаста-
рын» анықтау. Изотоп әдісімен «жас» анықтау идеясын 1903 жылы француз
физигі Пьер
Кюри (1859 – 1906) және оған қатыссыз түрде ағылшын физигі
Эрнест
Резерфорд (1871 – 1937) ұсын-
ған. Изотоптық «жас» анықтау кезін-
де әрбір радионуклидтің ыдырау
актісінің тұрақты жылдамдықпен
өтетіні және артық тұрақты нуклидтер-
дің жинақталуына әкеп соқтыратын
осы нуклидтің мөлшері (D) зерттелу-
ші нысанның «жасымен» (t) мына тең-
деу бойынша байланысқан: D =
= P(е
λt
– 1), мұндағы
P – радионуклид-
тің атомдар саны, λ – ыдырау тұрақты-
сы. Осы теңдеуден t «жас» мынаған
тең: t = 1/λ ln(1+D/P).
Изотоптық «жас» анықтаудың қор-
ғасындық, аргондық, стронцийлік
және көміртектік әдістері көбірек
қолданылады. Қорғасындық әдісте
ыдырау нәтижесіндегі радиогендік
Жас ағаш 1 грамм көміртекке минутына 16
санау жылдамдығын береді; пирамидадан
табылған қайық ағаш 1 грамм көміртекке
минутына 8 санау береді; үңгірдегі ошақ-
тағы ағаш 1 грамм көміртекке минутына
4 санау береді.
И
75
∑
ИДЕАЛ ГАЗ – ИОНСФЕРА
420
421
қорғасынның жинақталуы пайдаланылады:
238
U →
206
Рb;
235
U→
207
Рb және
232
Тh→
208
Рb. 60 000 жылдық «жастан» кем емес «жасы» бар нысандар үшін көміртектік әдіс
пайдаланылады. Жер атмосферасында ғарыштық сәулелердің нейтрондарының
әсерінен мына ядролық реакция өтеді:
14
N(n,р)
14
С. Осының нәтижесінде ауада,
өсімдікте және жануарларда радионуклид
14
С (Т
1/2
= 5700 жыл) пайда болады (1
моль көміртек атомында).
Өлі организмдерде атмосферамен зат алмасу тоқталатындықтан
14
С-тің
мөлшері біртіндеп кемитін болады.
14
С-тің шоғырлануы (концентрациясы) бой-
ынша органикалық қалдықтардың «жасын» анықтауға болады.
ИЗОТОПТЫҚ ИНВАРИАНТТЫЛЫҚ (латынша «инварианс – өзгермей-
тін») – қарапайым бөлшектердің күшті өзараәсерлесулеріне тән ерекше симмет-
рия. Табиғатта бар күшті өзараәсерлесуі болатын (адрондар) бөлшектердің
әрқайсысына жуық шамамен массалары бірдей және ішкі сипаттамалары [спині,
ішкі жұптылығы, В бариондық заряды, S ғажаптылығы, С «таңғажайып»
(«таңқаларлық», в «сұлулық», электр зарядынан басқасының барлығы] бірдей
бөлшектер енетін «ұқсас» топтар. Осындай топтар и з о т о п т ы қ
мультиплеттер деп
аталған. Бір изотоптық мультиплетке енетін күшті өзараәсерлесу бүкіл бөлшектер
үшін ортақ, яғни электр зарядына тәуелді болмайды; күшті өзараәсерлесудің
білінуінің бір белгісі болатын, осы жайт
изотоптық инварианттылық деп аталған.
Бір изотоптық мультиплетке біріктірілуі мүмкін бөлшектердің қарапайым
мысалына: протон (р) және нейтрон (n) жатады. Тәжірибелер протонның протон-
мен, нейтронның нейтронмен және протонның нейтронмен күшті өзараәсерлесуі
(егер олар сәйкес түрде бірдей күйлерде болса) болатынын көрсетеді; бұл жағдай
изотоптық инварианттылықтың басы болады. Протон мен нейтрон бір бөлшек –
нуклонның екі әртүрлі зарядтық күйі ретінде қарастырылады; олар и з о т о п т ы қ
д у б л е т құрайды.
ИЗОТОПТЫҚ ИНДИКАТОРЛАР (грекше «изос – тең, бірдей» + «топос –
орын»; латынша «индикатор – көрсеткіш»), т а ң б а л ы а т о м д а р – әрқилы
үрдістерді зерттеулер кезінде (тірі организмдердегі де) «таңбалар» ретінде пай-
даланылатын табиғи изотоптардан айырмашылығы болатын заттар. Изотоптық
индикаторлық әдісті 1913 жылы венгр радиохимигі Дьёрдь
Хевеши (1885 – 1966)
мен австриялық радиохимик Фридрих
Панет (1887 – 1958) бірлесіп ұсынған.
Изотоптық «таңба» үшін көбінесе
радиоактивтік изотоптар пайдаланылады, олар
анықталып табылады және де сан жүзінде өлшене алады. Тұрақты изотоптар сирек
пайдаланылады, оларды іздеп табу қиынырақ. Радиоактивтік «таңбалар» үшін
мына нуклидтер қолданылады: сутек-3, көміртек-14, фосфор-32, күкірт-35, каль-
