ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Характеристика ядерных процессов, протекающих при получении изотопов в реакторе из "Радиохимия и химия ядерных процессов" Как известно, при действии нейтронного облучения в реакторе могут иметь место следующие ядерные процессы простой радиационный захват п, 7) радиационный захват с последующим р-распадом полученного промежуточного короткоживущего изотопа и образованием радиоактивного изотопа элемента, соседнего с облучаемым элементом мишени реакции с изменением атомного номера ядра, неспособного к делению [( , р) и (л, а)]. [c.670] Реакции п, являются преобладающими, но практически полезными оказываются только в том случае, когда вызывают образование изотопов с достаточно большими периодами полураспада и с ощутимыми выходами [3]. [c.670] Помимо указанных выше ядерных процессов, для получения радиоактивных изотопов в реакторе можно воспользоваться так называемыми вторичными ядерными реакциями. В случаях вторичных реакций бомбардирующими частицами служат протоны, дейтоны или тритоны, которые генерируются при реакциях (л, р), (п,с1) и (n,t), а также получаются в результате соударений быстрых нейтронов реактора с атомами обычного или тяжелого водорода, присутствующими в облучаемом образце. В качестве примера можно назвать получение изотопа Ве по реакциям В 0(р, а)Ве ЬР(р, л)Ве и л)Ве при облучении НзВ Юз, Ь1 0Н и ЬЮВ в ядерном реакторе. [c.670] Отметим, что нейтронное облучение в реакторе не является единственным способом получения радиоактивных изотопов. Их можно получать также в более или менее значительных количествах выделением из осколков деления урана или облучением заряженными частицами на циклотроне. [c.670] Рациональный выбор ядерной реакции для производства того или иного радиоактивного изотопа определяется требованиями высокой удельной активности и максимальной радиохимической чистоты, возможностью достижения достаточно больших выходов и экономичностью технологии производства. [c.671] Требованиям высокой удельной активности удовлетворяют изотопы, образуемые по реакциям (п,р) и (и, а), а также изотопы, возникающие путем захвата нейтрона с последующей эмиссией р-частиц. Полученный радиоактивный изотоп может быть легко выделен из больших масс соседнего элемента мишени химическими методами. Выходы ядерных реакций п,р) и (га, а) при облучении на медленных нейтронах достаточно велики лишь в случаях изотопов наиболее легких элементов. Для всех других элементов реакции с выбрасыванием протонов или а-частиц могут быть осуществлены только на быстрых нейтронах, доля которых в общем потоке нейтронов реактора невелика. Поэтому выход радиоактивных изотопов со средними и большими массовыми числами по реакциям (я, р) и (я, а) в реакторах обычного типа является небольшим. [c.671] Активности изотопов, которые образуются по реакциям (я, [) при одновременном облучении стандартных партий исходного сырья потоком интенсивностью 10 —10 нейтрон/см сек, составляют от Ю З до 10 кюри. [c.671] Единственным известным в настоящее время методом концентрирования радиоактивных изотопов, получаемых по реакции (я, -)[), является метод атомов отдачи. К сожалению, этот метод, столь эффективный в случаях относительно небольших интенсивностей нейтронных потоков, имеет ограниченную применимость при облучении веществ в ядерных реакторах. Вследствие неустойчивости исходного элементоорганического соединения, комплекса или анионной формы к воздействию интенсивных потоков нейтронов и [-лучей наблюдается сильное разбавление радиоактивных атомов нерадиоактивными атомами облучаемого элемента. Уменьшению степени концентрирования во многих случаях сопутствует небольшой выход образующегося изотопа. [c.671] Одним из немногих примеров удачного концентрирования радиоактивного изотопа в результате эффекта отдачи ядра является концентрирование Сг при облучении хромата калия в ядерном реакторе. Навеску К2СГО4 облучают в потоке интенсивностью 10 2 нейтрон см сек в течение недели, причем получают препарат с удельной активностью 10 кюри Сг на 1 г Сг. Выход обогащенного Сг по отношению ко всему полученному Сг составляет около 15%. [c.671] Серьезные трудности, возникающие в процессе получения изотопов методами нейтронного облучения, часто являются результатом загрязнения облученной мишени радиоактивными примесями. [c.672] Следует отметить три основных источника радиохимических загрязнений, возникающих при нейтронном облучении. [c.672] Первым источником являются радиоактивные примеси, получающиеся за счет активации посторонних элементов, обычно присутствующих даже в чистых мишенях. Особенно опасны примеси элементов с большими сечениями захвата, находящиеся в слабо активируемом элементе мишени. Примерами таких загрязнений могут служить примеси кобальта в образцах окиси железа (содержание кобальта не должно превышать 10 %), кобальта и железа в металлической сурьме, гольмия и самария в европии, лютеция в окиси тулия. При определении чистоты материалов методом активационного анализа вредные примеси выявляются сравнительно легко. [c.672] Вторым источником загрязнений является одновременное образование двух или нескольких радиоактивных изотопов одного элемента при облучении естественной смеси изотопов. Наиболее радикальный способ снижения количества примесей такого типа заключается в использовании в качестве исходного материала разделенных стабильных изотопов. Используя, например, окись железа, обогащенную (электромагнитным способом) изотопом Ре , получают препарат Ре с содержанием Ре менее 1%, тогда как при облучении естественного железа процент активности Ре составляет 22%. [c.672] Облучение обогащенного исходного сырья дало возможность добиться значительного снижения количества радиоактивных примесей и возрастания удельной активности изотопов Сг , Ре , 5е7 , 5п 2з, Сё , Те 27 и др. [c.672] Третьим источником загрязнений является возникновение новых изотопов в результате реакции на получаемых радиоактивных изотопах. Так, например, попытки получения препаратов Ец 2 и Аи с высокими удельными активностями неизменно кончались неудачей вследствие выгорания изотопов Еи и Аи с образованием короткоживущих изотопов европия и золота. [c.672] Вернуться к основной статье