Encyklopedie fyziky |
|
Experimentální určování relativní hmotnosti přírodních prvků se provádí chemickými metodami na základě hmotnostních poměrů při jejich slučování. K určování hmotnosti jednotlivých nuklidů se používají hmotnostní spektrometry. Ionty nuklidů vstupují stejnou rychlostí do magnetického pole a pohybují se v rovině kolmé ke směru magnetické indukce po kruhových trajektoriích. Magnetické pole zakřivuje jejich trajektorie tím více, čím menší je hmotnost iontu.
Obr. 8 |
Magnetická síla působící na pohybující se nuklidy zakřivuje jejich trajektorii; magnetická síla je tedy silou dostředivou . To znamená, že a tedy . Po určení náboje q daného nuklidu, velikosti magnetické indukce B daného magnetického pole, poloměru r křivosti trajektorie, po níž se nuklid pohybuje, a velikosti jeho rychlosti v, lze pro hmotnost m nuklidu psát: . Tak lze od sebe oddělit jednotlivé druhy iontů, které po dopadu na fotografickou desku vytvoří stopy v různých místech. Tak dostaneme hmotnostní spektrum směsi izotopů.
Pomocí hmotnostního spektrometru je možné oddělovat od sebe jednotlivé izotopy, ale pouze v nepatrném množství. V současné době potřebujeme získávat různé izotopy ve velkém množství pro využití v průmyslu - těžká voda, , … K tomu se pak používá celá řada metod založených např. na difúzi plynných sloučenin (lehčí molekuly jsou pohyblivější a snáze pronikají malými otvory), odstřeďování, opakované destilaci, elektrolýze, …