ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Актиниды Кривохашский, Е. А. Белоусов Общие сведения из "Радиохимия и химия ядерных процессов" В 1879 г. Д. И. Менделеев предсказал существование наиболее тяжелого щелочного элемента — экацезия. [c.478] Из самого положения элемента 87 в периодической системе и соображений относительно его радиоактивного происхождения вытекало, что поиски его следовало производить в цезиевых или цезийсодержащих радиоактивных минералах. Однако до 1939 г. в цезиевых минералах, а также в продуктах радиоактивного распада естественных радиоактивных элементов не удалось обнаружить элемент 87. [c.478] Для того чтобы определить химическую природу этого нового элемента, М. Перей сделала попытку выяснить, в какой стадии очистки он отделяется от актиния. Очистка препаратов актиния состояла в следующем. Радиоактиний (изотоп тория) удалялся соосаждением с гидроокисью церия, а АсВ (изотоп свинца) — соосаждением с сульфидом свинца. Далее, лантан и актиний осаждались свободным от карбоната аммиаком в присутствии хлорида бария (удерживающего носителя изотопа радия — АсХ) при этом АсХ остается в растворе. [c.479] Было установлено, что ни одна из перечисленных операций не приводит к удалению из раствора носителя наблюдаемой р-активности. Более того, повторение всех этих операций с введением дополнительной стадии очистки (осаждения) карбоната бария не приводило к заметным изменениям результатов. Полученный в последней стадии очистки маточный раствор мог содержать лишь щелочные и аммонийные соли и, как казалось, не должен быть радиоактивным. Однако остатки, полученные при выпаривании таких растворов, обнаружили отчетливую р-актив-ность (Тч = 21 мин.). Стало ясно, что эта активность связана с каким-то щелочным элементом. Можно было предположить, что последний возникает в результате а-распада актиния и, согласно правилу смещения, должен занять 87-ое место в периодической системе элементов. [c.479] Наиболее перспективным способом получения новых искусственных радиоактивных изотопов франция являются реакции многозарядных ионов, ускоренных до высоких энергий, с различными элементами (висмутом, свинцом и т. д.). Сечение таких реакций значительно выше, чем сечение процесса расщепления тория протонами высокой энергии. [c.481] Франций не может быть выделен в весомых количествах, так как периоды полураспада всех известных в настоящее время изотопов его слишком малы. В равновесии с активностью Ас - (материнского вещества одного из наиболее долгоживущих изотопов франция) в 1 кюри находится всего лишь 2,5- 10 г франция. Представление о химических свойствах франция можно получить, исходя из его положения в периодической системе, а также в результате экспериментальных исследований, выполненных с крайне разбавленными растворами этого элемента [30]. [c.481] В основном состоянии атом франция обладает электронной конфигурацией Ъз 5р 5с1 %зЩр 75. Он является самым электроположительным из всех существующих в природе элементов. Единственной устойчивой степенью окисления его является +1. В химическом отношении франций — самый ближайший аналог цезия. Отсюда следует, что все характерные для цезия химические формы должны существовать и у франция. Будучи аналогом цезия и других щелочных металлов, франций способен давать лишь сравнительно небольшое число труднорастворимых соединений. Он не обладает также сколько-нибудь заметной склонностью к образованию комплексных соединений. [c.481] Работая с крайне разбавленными растворами, М. Перей изучила процессы соосаждения франция с различными носителями. Полученные при этом результаты приведены в табл. 11-13. [c.481] В этилацетатном растворе В спиртовом растворе. ъ ь . [c.482] Франций количественно соосаждается со свободными кремневольфрамовой и фосфорновольфрамовой кислотами из концентрированного солянокислого раствора. [c.482] Вскоре после открытия полония П. и М. Кюри заметили, что в бариевой фракции концентрируется некоторое радиоактивное вещество, которое удалось выделить и охарактеризовать как новый элемент. Так как этот элемент обладал сильной радиоактивностью, то М. Кюри предложила назвать его радием. Изучение спектра очищенного препарата радия показало, что он принадлежит к щелочноземельным металлам и что его химические свойства должны быть аналогичны барию. [c.482] Методы выделения и определения радия. Остатки смешанных сульфатов, образующиеся в результате переработки урановой смолки, переводят в карбонаты кипячением с концентрированным раствором соды и получающийся продукт растворяют в разбавленной соляной кислоте. Пропусканием через полученный раствор сероводорода осаждают полоний и висмут, после чего осаждают аммиаком редкоземельные элементы и актиний. Раствор обрабатывают серной кислотой для осаждения радия и бария в виде сульфатов, которые затем вновь переводят в хлориды. Из 1 т остатков урановой смолки выделяют 10—20 г смешанных сульфатов, которые содержат около 0,5 г радия. [c.483] Ввиду близости химических свойств бария и радия разделение их представляет наибольшую трудность. Первоначальная операция разделения заключается обычно в дробной кристаллизации хлоридов, бромидов, хроматов, иодатов и сульфатов. Условия сокристаллизации для соединений этих двух элементов изучены весьма подробно. [c.483] Никитин [31] исследовал возможность разделения бария и радия, используя различие ряда характеристик, определяющих аналитические свойства этих элементов. Так, различие в растворимостях хроматов бария и радия может привести (в небольшом интервале pH) почти к полному осаждению чистого хромата радия. Однако для количественного разделения бария и радия эта реакция не пригодна. [c.483] Используя различные подвижности катионов радия и бария, можно произвести частичное разделение их путем миграции ионов в растворах бариево-радиевых солей в агаровом геле. Подвижность катиона радия значительно больше, чем подвижность катиона бария. Однако этот метод не нашел широкого применения. [c.483] Один из интересных методов, используемых для концентрирования радия, основан на термической устойчивости карбоната радия. Значительное обогащение радием может быть достигнуто нагреванием смешанных карбонатов до 400—800° в вакууме. Образующаяся при этом окись бария может быть извлечена водой. [c.483] Несмотря на различную летучесть некоторых галогенидов радия и бария, техника дробной сублимации не нашла широкого распространения. [c.483] Некоторое обогащение радием смешанных хлоридов достигается при электролизе на ртутном катоде или даже при восстановлении водных растворов смешанных галогенидов амальгамой натрия. [c.483] Особенно эффективными оказались хроматографические методы, которые в последние годы часто используются для окончательного разделения радия и бария после предварительного получения обогащенных радием препаратов (дробной кристаллизацией или осаждением). Процесс разделения заключается обычно в пропускании радиево-бариевого раствора через колонку при таких условиях, чтобы происходило поглощение радия. В этом случае первые порции элюата будут обогащены барием. Радий с колонки удаляют обработкой минеральной кислотой, элюат разбавляют и повторяют процесс на свежей колонке. Разделение радия, бария и стронция на смоле Дауэкс-50 элюированием раствором цитрата аммония основано на различии констант диссоциации нитратных комплексов этих элементов. В настоящее время указанный метод является одним из лучших методов выделения радия. [c.484] Вернуться к основной статье