ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Выделение радиоактивных изотопов без носителей из циклотронных мишеней из "Радиохимия и химия ядерных процессов" В промышленности, производящей циклотронные изотопы, отсутствует жесткая регламентация процессов переработки облученных мишеней. При выборе метода выделения изотопа в пре-парационной химической лаборатории, находящейся при циклотроне, необходимо считаться со специфическими особенностями производства на данном циклотроне (типом используемой ядерной реакции, выбором исходного сырья, условиями облучения и т. п.). Поэтому для выделения каждого изотопа применяется много различных методов, из которых мы рассмотрим только самые типичные. [c.723] Выделение свободных от носителей циклотронных изотопов осуществляется чаще всего при помощи методов, основанных на обычных процессах радиохимии ионном обмене, экстракции, соосаждении, дистилляции. К числу реже применяемых методов относятся выделение радиоколлоидов, выщелачивание, электролиз, хроматография и электрофорез на бумаге [10]. [c.723] Ионный обмен. Этот метод допускает несколько видоизменений. Часто применяют ионный обмен на катионитах, дополненный избирательным вытеснением поглощенных смолой катионов (отделение Na от алюминия, от магния, Rb от стронция), и обмен на анионитах. Последний метод весьма удобен для разделения систем, в которых один из элементов (выделяемый радиоактивный изотоп или сопутствующий элемент) обладает способностью образовывать устойчивые комплексы со специально добавляемым комплексообразующим агентом. [c.723] Анионный обмен пригоден для отделения без носителя изотопа Fe от облученного кобальта и изотопа Fe от облучен ного марганца. Чтобы осуществить разделение указанных катионов, пользуются способностью железа образовывать устойчивые комплексные анионы в концентрированной соляной кислоте. Мишень после облучения растворяют в избытке 9 н. НС1 раствор пропускают через колонку с анионообменной смолой, предварительно обработанной 9 н. HG1. Fe (в случае марганцевой мишени) или Fe и часть кобальта (в случае кобальтовой мишени) поглощаются смолой в виде комплексных анионов Fe lf и СоС1з - Марганец при этом остается в растворе. Если затем пропустить через колонку 3-—5 н. раствор НС1, то комплекс СоС1з разрушается и вымывается СоСЬ- Более устойчивый комплекс Fe li разрушается в последнюю очередь при пропускании через колонку разбавленной соляной кислоты или воды. [c.724] Соосаждение, Методы, основанные на совместном выделении циклотронного изотопа с кристаллическими осадками, не имеют большого значения вследствие трудности последующего отделения изотопа от носителя, которым является элемент-аналог. Правда, эффективное разделение элементов осадка может быть достигнуто применением ионного обмена. Однако ионообменное разделение элементов-аналогов требует, как правило, много времени. [c.724] Более широко используется выделение изотопов без носителей с аморфными осадками, образуемыми несходными, легко отделимыми элементами. Наиболее часто употребляемым адсорбентом, захватывающим микроколичества радиоактивных веществ, является гидроокись железа. После фильтрования и растворения осадков в соляной кислоте железо может быть удалено экстрагированием. Такая схема применяется, в частности, при выделении Мп , Сг и d ° , полученных дейтонным облучением хрома, ванадия и серебра. [c.724] Бывают, промывают и растворяют в 8 н. НС1, после чего хлорное железо экстрагируют эфиром. [c.725] Экстракция. Метод экстракции позволяет решить задачу быстрого и эффективного выделения и очистки многих циклотронных изотопов без носителей. [c.725] В качестве примера можно привести извлечение Ga и Ga в виде Ga ls из облученного цинка. Цинковую мишень растворяют в 8 н. НС1 и раствор Ga Is экстрагируют этиловым эфиром при этом цинк и примеси u Си и Со остаются в водной фазе. После промывания эфирного слоя 8 н. раствором НС1 радиоактивный галлий реэкстрагируют небольшим количеством воды. [c.725] Полученный таким образом раствор последовательно экстрагируется порциями по 15 мл раствора дитизона в U (0,1 г/л) до тех пор, пока первоначальная зеленая окраска экстрагирующей смеси не перестает изменяться. Дитизоновые фракции соединяются вместе и встряхиваются с несколькими объемами 0,05 н. раствора НС1 до перехода красной окраски, обусловленной дитизонатом цинка, в зеленую. При этом Zn полностью вымывается в водный слой. Водный раствор Zn освобождается от следов дитизона промыванием I4. Выход по активности составляет 90%. [c.726] Выделение As производится следующим образом. Мишень из порошка германия (1 г) растворяют в царской водке в колбе, снабженной обратным холодильником (чтобы предотвратить потери As в результате адсорбции на стекле, туда вводят небольшое количество обычного мышьяка). Затем 1/2 раствора переносят в куб аппарата для дистилляции, куда по каплям приливают 15 мл концентрированной соляной кислоты, и удаляют германий при нагревании в виде Ge U. [c.726] Выделение радиоколлоидов. Как указывалось в гл. V, радиоколлоиды способны сильно адсорбироваться различными поверхностями (стеклом, фильтровальной бумагой и др.). Это свойство используется для изолирования Ве из облученного UBO2 и В12° из свинца. [c.727] В первом случае при растворении в воде материала мишени бериллий образует радиоколлоид. Раствор пропускают через стеклянный пористый фильтр (диаметр пор порядка 5 мк), на котором адсорбируется свыше 90% Ве. Фильтр промывают 2 мл Н2О, после чего Ве количественно смывают с фильтра 2 мл 0,1 н. раствора НС1. Все операции требуют около 30 мин. [c.727] Прочие методы выделения. Электролитический метод выделения радиоактивного изотопа без носителя из раствора вещества мишени имеет ограниченное применение. Это объясняется тем, что в присутствии микроконцентраций выделяемого радиоактивного изотопа процесс электролиза часто идет медленно и неколичественно в результате адсорбции ионов стенками сосуда или образования радиоколлоидов. [c.727] В качестве одного из немногих примеров успешного применения электролитического метода укажем на извлечение Си , свободной от носителя, из облученного цинка после предварительного удаления примеси радиоактивного галлия эфирной экстракцией. [c.727] Метод выщелачивания позволяет перевести радиоактивный изотоп из твердой мишени в раствор, сохраняя вещество мишени в твердой фазе. Выщелачивание горячей водой может использоваться, например, для извлечения радиоактивных изотопов щелочных металлов из облученных нерастворимых соединений щелочноземельных металлов. Существенный недостаток этого метода — невысокая степень извлечения изотопа. Поэтому применяется он весьма редко. [c.727] Такую же второстепенную роль играют методы хроматографии и электрофореза на бумаге, а также метод выделения активности прогреванием облученного кристалла. [c.728] Вернуться к основной статье