ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Химические изменения, индуцируемые реакцией (и, y) Му ран, В. Д. Нефедов, М. А. Торопова Некоторые особенности реакции из "Радиохимия и химия ядерных процессов" Значение коллоидообразования для радиохимических исследований ясно из того, что радиоактивные элементы, существующие в форме коллоидных агрегатов, обнаруживают аномальное поведение при таких важных процессах, как сокристаллизация, адсорбция, электрохимическое осаждение, изотопный обмен и т. д. Для целого ряда химических, физических и других исследований очень важно знать условия, приводящие к коллоидному состоянию микроколичеств радиоактивных элементов, а также условия, препятствующие переходу в это состояние. [c.237] Рассмотрим несколько характерных примеров. [c.237] Известно, что различные изотопы одного и того же элемента, находящиеся в одинаковых формах, обнаруживают полную идентичность физико-химических свойств. Это обстоятельство лежит в основе применения радиоактивных и стабильных изотопов в качестве индикаторов при самых разнообразных исследованиях. Однако, исходя из рассмотренных выше экспериментальных данных, свидетельствующих о резких различиях в поведении ионных и коллоидных растворов элементов, следует ожидать, что изотопы не будут вести себя одинаково при добавлении макроколичеств соединения стабильного изотопа к коллоидному раствору радиоактивного изотопа. [c.237] насколько нужно быть осмотрительным при работе с микроколичествами циркония и элементов, напоминающих по своим свойствам цирконий, говорят опыты И. Шуберта и Е. Кона [24], которые показали, что с течением времени явления радиоколлоидообразования происходят даже в случае сильнокислых растворов (1 н. раствор НС1). [c.238] Явление радиоколлоидообразования может привести к серьезным ошибкам при определении растворимости чрезвычайно труднорастворимых веществ. Так, общеизвестно, что при определении растворимости мы исходим из предположения о существовании равновесия между твердой и жидкой фазами, В случае образования радиоколлоидов, как указывает М. Гайсинский [39], состояние равновесия может отсутствовать. Раствор вещества в течение некоторого времени может не обнаруживать признаков радиоколлоидообразования, но затем в результате действия трудноконтролируемых факторов наступает резкое изменение — появляются коллоидные агрегаты. Это приводит к нарушению равновесия и вносит весьма большую неопределенность в результаты исследований. [c.238] Гайсинский приводит большой материал, иллюстрирующий тот факт, что экспериментально определяемое произведение растворимости труднорастворимых соединений зависит от способа их приготовления, чистоты растворителя и целого ряда других условий. При этом ошибки в определении растворимости оказываются тем больше, чем труднее растворимо изучаемое соединение. Аналогичная точка зрения была высказана М. Курбатовым на основании изучения очень разбавленных растворов соединений иттрия. [c.238] Явление образования радиоколлоидов играет большую роль в биологических исследованиях [24]. Многие эксперименты, выполненные в этой области, показывают, что степень вовлечения радиоактивного элемента в биохимические процессы, протекающие в животных и растительных организмах, сильно зависит от его способности к диффузии. Вместе с тем, очень часто применяемые в биологических опытах фосфатные и другие буферные смеси могут служить причиной образования труднорастворимых соединений радиоактивного изотопа и перехода его в состояние радиоколлоида. Особенно сильно подвержены процессам радиоколлоидообразования ионы многовалентных элементов. [c.238] Процессами радиоколлоидообразования и седиментации объясняется пониженное содержание радия в морской воде [41]. [c.239] В последнее время процессы радиоколлоидообразования стали применять для выделения радиоактивных изотопов многих элементов без носителя. Искусствейно вызывая эти процессы и используя необратимую адсорбцию радиоколлоидов на материалах фильтров, удалось выделить без носителя радиоактивные изотопы бериллия, магния, меди, висмута и других элементов [42]. [c.239] Одним из важнейших типов индуцированных ядерных реакций, с помошью которых можно получить радиоактивные изотопы практически всех известных элементов, является реакция (л, к). [c.241] Сциллард и Т. Чалмерс [1] первыми показали, что радиационный захват нейтронов сопровождается своеобразными химическими эффектами, которые могут быть использованы с целью обогашения радиоактивных изотопов. Химические из менения при радиационном захвате нейтронов обусловли ваются нарушением первоначальных связей и последующим взаимодействием возникающих при этом горячих и возбуж денных атомов с окружающими молекулами и свободными ра дикалами. [c.241] Наряду с этим реакция радиационного захвата нейтронов имеет и отрицательные особенности, ибо приводит к образованию изотопов тех же элементов, которые подвергались облучению. Следствием этого является значительное разбавление радиоактивных изотопов стабильными атомами. [c.242] Даже в случае применения нейтронных потоков высокой интенсивности на каждый образующийся радиоактивный атом обычно приходится огромное число изотопных с ним стабильных атомов. Кроме того, при распаде радиоактивных изотопов, получающихся вследствие одиночного (обычного) захвата нейтрона, возможно образование коротких цепочек превращений,, в результате чего возникают радиоактивные изотопы соседних элементов, что может привести к серьезным ошибкам при индикаторных исследованиях. Возникновение коротких цепочек превращений может иметь место и в случае распада радиоактивных изотопов, образующихся в результате двойного захвата нейтронов при условии облучения в очень интенсивном потоке (например, в случае или 5Р°). [c.242] Отделение радиоактивных изотопов, образующихся по реакции (п, 1[), от стабильных атомов связано с большими трудностями, что обусловлено исключительно малым содержанием и весьма ограниченной продолжительностью жизни большинства радиоактивных изотопов, получаемых по этой реакции. [c.242] например, при облучении медленными нейтронами йодистого этила возникает J 2 , который может быть отделен от исходного соединения в элементарном виде или в форме иодид-ионов при извлечении последних водой. Из этого примера видно, что чрезвычайно трудная проблема разделения изотопов одного и того же элемента в данном случае сводится к разделению различных химических форм одного и того же элемента. [c.243] Одним из основных требований, предъявляемых к исходному соединению, является отсутствие ионогенных связей облучаемого элемента в этом соединении. Другим существенным требованием является относительная устойчивость соединения к воздействию 7-радиации. [c.244] Наибольшего внимания заслуживают элементоорганические соединения. [c.244] Облучение элементоорганических соединений нейтронами приводит к возникновению только радиоактивных изотопов изучаемого элемента. Возникновение радиоактивных изотопов углерода и водорода в данном случае практически исключено вследствие малых сечений активации и больших, периодов полураспада. Кроме того, если бы радиоактивные изотопы углерода (С ) и водорода (Н ) и возникли, то отделение от них интересующего нас радиоактивного изотопа не составило бы особого труда. Химические изменения, происходящие при облучении элементоорганических соединений, имеют резко выраженный необратимый характер. В этом случае отделение простейших химических форм, в виде которых стабилизируется большая часть радиоактивных атомов, осуществляется наиболее эффективными и быстрыми методами (экстрагирование, адсорбция на неспецифических неизотопных носителях и т. д.). [c.244] К сожалению, не все элементы периодической системы способны давать элементоорганические соединения, поэтому в ряде случаев приходится использовать также соединения других классов. [c.244] Эффективность метода Сцилларда — Чалмерса, зависящая от выбора исходного соединения, условий облучения и метода изолирования, характеризуется выходом и фактором обогащения радиоактивного изотопа. [c.244] Вернуться к основной статье