ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Синтез меченых соединений при (3-распаде изотопов, входящих в молекулы из "Радиохимия" Как следует из гл. 7, такие атомы несут высокую кинетическую энергию и энергию возбуждения. В процессе замедления они порождают в веществе радикалы. Взаимодействие атомов отдачи происходит как в области их высоких энергий, так и после их охлаждения. В- результате действия горячих атомов получается смесь радиоактивных веществ — продуктов взаимодействия атомов отдачи с веществом среды, где они порождаются, и продуктами радиолиза вещества среды. В большинстве случаев это сложная смесь веществ. [c.491] Одной из реакций, идущей с наибольшим выходом, является прямое замещение атома в молекуле на его радиоактивный изотоп. Однако этот процесс не позволяет в большинстве случаев получить, вещество с высокой удельной активностью. С меньшим выходом получаются продукты замещения атомом отдачи других атомов в молекуле или образование тепловыми атомами отдачи соединений с радикалами. В то же время эти продукты получаются без носителя или с небольшим количеством носителя, образующегося при радиационном разложении исходной молекулы, т. е. с высокой удельной активностью. [c.492] Главными достоинствами метода являются получение в одном акте радиоактивного изотопа и синтез соединения (исключаются, следовательно, многостадийные химические синтезы, связанные с потерей изотопов и большой затратой времени) универсальность метода, которым могут быть получены любые меченые соединения принципиальная возможность получения соединений без носителя или с минимальным его количеством возможность получения в одном акте ряда полезных соединений возможность синтеза соединений изотопов с коротким периодом полураспада. [c.492] Недостатками являются невозможность, как правило, получения метки в определенном положении (радиоактивные атомы занимают все положения в молекуле, а их распределение не всегда является статистическим) трудность разделения и очистки меченых соединений трудность целенаправленного получения нужного вещества. [c.492] Метод атомов отдачи дополняет арсенал других методов синтеза и может использоваться в сочетании с химическим методом синтеза. Он может быть использован, в частности, для получения трудносинтезируемых веществ в том случае, если необходимо иметь вещество, меченное в любом положении. Особое значение метод приобретает для синтеза соединений короткоживущих изотопов. [c.492] Для горячего синтеза можно использовать два способа получения атомов отдачи облучение того или иного соединения или смеси соединений ядерными частицами, как правило, нейтронами ядерного реактора использование дочерних радиоактивных атомов, получающихся при радиоактивном распаде или в процессе деления ядер. [c.492] При облучении в реакторе наряду с интересующей ядерной реакцией протекает ряд побочных реакций с примесями в веществе и таре, в которой ведется облучение. В связи с этим облучение проводят в кварцевых или полиэтиленовых ампулах, помещенных в алюминиевые пеналы, изготовленные из алюминия высокой степени чистоты. [c.492] При облучении органических веществ происходит значительный их радиолиз с выделением газов и полимеризация. Эти факторы ограничивают возможность длительного облучения органических веществ и заставляют запаивать ампулы перед облучением под вакуумом. Для уменьшения выделения газовых продуктов в ряде случаев целесообразно в смесь перед облучением вводить ингибиторы радикалов. [c.493] Для уменьшения радиолиза под действием быстрых нейтронов реактора целесообразно использовать тепловую колонну реактора или реактор с меньшей долей быстрых нейтронов, например реактор с тяжеловодным замедлителем. [c.493] Синтез соединений, меченных тритием. Тритий получается при облучении медленными нейтронами лития по реакции Ь1(п, а) Н. [c.493] Сечение реакции составляет 950 барн. В изотопной смеси находится 7,5% Из 1 г природного лития -в потоке 10 нейтронов см -сек) в течение часа образуется 1 мкюри трития. Благодаря высокой степени радиолиза под действием а-частиц и тритонов отдачи облучение органических соединений можно проводить только в течение нескольких десятков часов. Облучению подвергают смеси нерастворимых в органических веществах солей лития (ЫгСОз, Ь12504, Ь1Р) с органическими соединениями. Применение растворов литиевых органических производных приводит к большему радиолизу, так как значительная часть энергии тритонов и почти вся энергия а-частиц в первом случае поглощается в твердом веществе, а во втором случае выделяется в облучаемом соединении (пробег тритонов отдачи, энергия которых равна 2,7 Мэв, в конденсированных органических соединениях составляет 30—50 мк). [c.493] При горячем синтезе 30—50% атомов отдачи получается в виде молекулярного водорода Н Н, 10—50% замещает атом водорода в исходном соединении, а остальные стабилизируются в виде других органических соединений. [c.493] Например, при облучении интегральным потоком 10 —10 нейтронов получаются бензол, толуол, циклогексан, циклогексен, антрацен, галактоза и ряд других соединений с удельной активностью 100—200 мккюри г. Из циклогексена может быть получен бензол с высокой удельной активностью. [c.493] Синтез соединений, меченных N. Радиоактивный изотоп азота может быть получен в ядерном реакторе по двойной реакции из смесей, содержащих литий и бор Li(re, а) Н В(а, ) N, например, при облучении пасты из LiB02 и бензола образуется меченный пиридин путем прямого замещения углерода радиоактивными атомами отдачи азота. [c.495] Как было описано в гл. 7, при -распаде изотопов тяжелых атомов, входящих в молекулы того или иного соединения, 80— 90% молекул получается с зарядом 1+ и 10—20% — с более высоким зарядом. Кроме того, образующиеся молекулы и молекулярные ионы имеют электронное возбуждение. Такие молекулы неустойчивы, а их превращения приводят к образованию новых молекул, включающих продукт -распада материнского радиоактивного изотопа — дочерний изотоп. Если дочерний изотоп радиоактивен, то получается меченное радиоактивным изотопом соединение. В процессе -распада могут получаться устойчивые молекулярные ионы, которые в дальнейших химических превращениях стабилизируются в виде соответствующих соединений и лишь частично распадаются под влиянием возбуждения. [c.495] Таким путем синтезируются многие соединения полония общей формулы Ш Ро, Кг РоХг и R °PoX. В табл. 17.1 приведено распределение полония между его органическими производными, получающимися. из ароматических производных lo i. [c.496] Вернуться к основной статье