Водород-4

Перейти к навигацииПерейти к поиску
Водород-4
Название, символ Водород-4, 4H
Нейтронов3
Свойства нуклида
Атомная масса 4,027810(110)[1] а. е. м.
Дефект массы 25 900(100)[1] кэВ
Удельная энергия связи (на нуклон) 1 400(26)[1] кэВ
Период полураспада1,39(10)*10−22с[2]
Продукты распада3H
Спин и чётность ядра 2−[2]
Канал распада Энергия распада
n
Таблица нуклидов

Водород-4 — один из изотопов водорода, относится к числу нестабильных (радионуклидов). Ядро этого изотопа состоит из протона и трёх нейтронов, изотоп в природе не встречается, был синтезирован в лаборатории посредством бомбардировки трития ядрами дейтерия по реакции t + d.

Для бомбардировки была создана экологически безопасная жидкостно-твердая тритиевая мишень.

Существующие тритиевые технологии важны как для решения задач термоядерного синтеза, так и для решения задач фундаментальной науки. Тритиевая криомишень была использована для получения сверхтяжёлых изотопов лёгких элементов на установке АКУЛИНА, позволившей получить пятый изотоп водорода.[3]

Лабораторный угол реакции θlab составлял 18°- 32°, пучок дейтронов ускорялся до энергии 57,5 МэВ. Ядро трития захватывало нейтрон от бомбардирующего ядра дейтерия. Присутствие водорода-4 было определено с помощью испускаемых протонов[4].

Реакция распада

Водород-4 имеет чрезвычайно короткий период полураспада: 1,39 × 10−22 секунды. Реакция распада проходит по нейтронному типу, при этом образуется тритий и нейтрон:

Затем тритий распадается, образуя ценный стабильный изотоп гелий-3[5].

В фантастике

В 1955 году, в сатирическом романе «Рёв мыши» (см. также одноименный фильм «Рёв мыши»), название «квадий» давалось водороду-4, который активировал Q-бомбу, захваченную Герцогством Великого Фенвика у США.

На самом деле активирование бомбы предполагает другие реакции термоядерного синтеза[6].

Примечания

  1. ↑ 1 2 3 Audi G., Wapstra A. H., Thibault C. The AME2003 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs, and references (англ.) // Nuclear Physics A. — 2003. — Vol. 729. — P. 337—676. — doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003. — Bibcode: 2003NuPhA.729..337A.
  2. ↑ 1 2 Audi G., Bersillon O., Blachot J., Wapstra A. H. The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties // Nuclear Physics A. — 2003. — Т. 729. — С. 3—128. — doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. — Bibcode: 2003NuPhA.729....3A.Открытый доступ
  3. ↑ к.х.н. А. Семёнов, гл. эксперт АО «ВНИИНМ». Дейтерий и тритий: водород, да не тот. Наука и жизнь. Дата обращения: 11 марта 2022. Архивировано 19 мая 2022 года.
  4. ↑ G. M. Ter-Akopian, et. al. Hydrogen-4 and Hydrogen-5 from t+t and t+d transfer reactions studied with a 57.5-MeV triton beam (англ.). https://ui-adsabs-harvard-edu. Nuclear Physics in the 21st Century:International Nuclear Physics Conference INPC 2001. AIP Conference Proceedings, Volume 610, pp. 920-924 (2002). (2002). Дата обращения: 5 марта 2022. Архивировано 5 марта 2022 года.
  5. ↑ Dana A. Shea Specialist in Science and Technology Policy Daniel Morgan Specialist in Science and Technology Policy. The Helium-3 Shortage: Supply, Demand, and Options for Congress (англ.). https://sgp.fas.org (22 декабря 2010). Дата обращения: 5 марта 2022. Архивировано 20 января 2022 года.
  6. ↑ Игорь Егоров. Будущее термоядерной энергетики: ждет ли нас эра мирного атома? https://www.popmech.ru (29 января 2022). Дата обращения: 5 марта 2022. Архивировано 5 марта 2022 года.

Ссылки

  • G. M. Ter-Akopian, et. al. Hydrogen-4 and Hydrogen-5 from t + t and t + d transfer reactions studied with a 57.5-MeV triton beam // AIP Conference Proceedings. — 2002. — Т. 610. — С. 920—924.