РАЗДЕЛЕНИЕ ИЗОТОПОВ В ПРИРОДЕ

— обусловлено различиями физико-хим. свойств, связанными с их массой и определяющими разные скорости их диффузии, испарения и т. д. Термодинамические особенности изотопов и их соединений несколько различаются, чем объясняется их несколько отличное поведение при хим. реакциях. Несмотря на очень малые величины таких различий, многократное повторение изотопного фракционирования в длительно развивающихся природных процессах может привести к заметному перераспределению изотопов в их смесях-элементах. Р. и. в п. обусловливает следующие процессы. 1. Реакции изотопного обмена при подвижных равновесных процессах, т. е. соединения, в составе которых участвует один и тот же элемент, могут обмениваться изотопами этого элемента. В результате в одних соединениях избирательно накапливаются легкие изотопы, а в других — тяжелые. Причина перераспределения изотопов связана с тем, что величины изменения энергетических уровней атомов в образующихся соединениях слегка различаются для разных изотопов и скорости прямой и обратной реакций оказываются для них неодинаковыми. Коэф. разделения изотопов в обменных реакциях определяется условиями равновесия. 2. Хим. реакции при однонаправленных процессах; небольшие различия свойств изотопов определяют разные скорости, с которыми изотопы и их соединения вступают в реакции, что приводит к избирательному накоплению отдельных изотопов в продуктах реакций. Почти всегда более активны легкие изотопы, но есть реакции, в которых активнее участвуют тяжелые изотопы. 3. Абсорбция и катионный обмен — для отдельных элементов доказано избирательное накопление легких или тяжелых изотопов при этих явлениях (напр., цеолиты захватывают преимущественно легкие изотопы Li и тяжелые изотопы K). Возможно, что пористые и глинистые п. способствуют фракционированию изотопов. 4. Диффузия газов и жидкостей через пористые массы г. п.— разделение изотопов в этих условиях может осуществляться вследствие относительно больших скоростей движения молекул, обогащенных легкими изотопами. Разделение изотопов H, O, C, N, Cl и др. было осуществлено методами газовой диффузии. 5. Дифференциация вещества — при метаморфизме установлена возможность разделения изотопов некоторых элементов при миграции ионов или атомов сквозь кристаллические решетки м-лов (миграция изотопов Cu в сульфиде Ag). Аналогичные явления могут быть причиной изотопного фракционирования при метам. дифференциации вещества г. п. и руд. 6. Биогенные процессы — в результате жизнедеятельности некоторых организмов, напр. сульфатредуцирующих бактерий, избирательно накапливающих те или иные изотопы, происходит заметное разделение изотопов ряда элементов, что подтверждается сравнительным изучением изотопного состава элементов в м-лах и породах орг. и неорг. происхождения. А. Д. Искандерова.