Радиоактивные продукты деления, использовани

Важнейшее значение имеет использование радиоактивных продуктов деления в. качестве источников излучения. Для этой цели наиболее пригодны те радиоактивные изотопы, которые присутствуют в смеси продуктов деления в больших количествах и обладают сравнительно длительными периодами полураспада. В табл. 1 указаны продукты деления, имеющие наибольшее практическое значение. Там же приводятся их основные свойства и содержание в смеси продуктов деления различной выдержки. [c.14]

Области использования радиоактивных продуктов деления все более расширяются. Они применяются, например, для стерилизации медицинских и фармацевтических препаратов, пастеризации продуктов питания, обработки заряженного вредителями зерна, активации химических реакций полимеризации, для медицинских целей и т. д. Ши- [c.270]

I. Использование радиоактивных продуктов деления [c.276]

Требования, предъявляемые к технологии химических и металлургических процессов, очень строги. Потери расщепляющихся материалов должны быть крайне малыми. Действительно, если, например, в одном цикле выгорание составляет 1 % и эффективность процесса регенерации после каждого цикла равна 99,9%, то 10% общего количества ядерного топлива будет потеряно, прежде чем. оно полностью израсходуется при реакции деления. Радиоактивность продуктов деления настолько велика, что все начальные стадии процессов переработки должны проводиться при дистанционном наблюдении в полностью герметизированных камерах с толстыми стенами и надежной защитой. В этих условиях 99,9%-ный выход многостадийного сложного процесса практически невозможен. Таким образом, наиболее рациональным является повышение степени использования ядерного горючего в каждом цикле. [c.485]

Химическая промышленность относится к числу основных потребителей энергии радиоактивного распада продуктов деления, расщепляющихся в ядерных реакторах элементов. Широкое внедрение в химическую промышленность радиационно-химических процессов, а также приборов и схем, основанных на изотопных датчиках, уже принесло народному хозяйству нашей страны огромную экономию несомненно, что в ближайшие годы использование атомной энергии в химической промышленности приобретет масштаб, отвечающий уровню развития атомной промышленности в нашей стране. [c.3]

Р. X. зародилась в 1895-96, первым наблюдаемым эффектом явилось почернение фотографич. пластинки в темноте под действием проникающего излучения (см Радиоактивность). Впоследствии была обнаружена способность лучей радия разлагать воду, стали появляться работы, посвященные хим действию излучения радона и др радиоактивных элементов, а также рентгеновских лучей на разл в-ва Интенсивное развитие Р х началось с 40-х гг. 20 в в связи с работами по использованию атомной энергин Создание ядерных реакторов и их эксплуатация, переработка и выделение продуктов деления ядерного горючего потребовали изучения действия ионизирующих излучений на материалы, выяснения природы и механизма хим превращений в технол. смесях, обладающих высокой радиоактивностью. При разработке этих проблем Р х тесно взаимодействует с радиохимией. [c.150]

В настоящее время машинные источники излучения, такие, как генераторы Ван-Граафа, линейные ускорители и т. п., значительно более экономичны для промышленных применений, чем радиоактивные источники. Это положение может измениться в ближайшие несколько лет, так как продукты деления станут доступными в большем количестве и по более низкой цене и будет накоплен опыт их обработки и использования. Поэтому было бы неразумно делать в настоящее время окончательные выводы. [c.30]

Вовлечение в оборот продуктов деления повышает экономическую эффективность работы АЭС, открывает возможность реализации новых технологий в науке, промышленности и медицине. Сегодня наметилась тенденция всё более полного использования осколочных радионуклидов, что в определённой степени смягчает проблему обращения с радиоактивными отходами. Анализ рынка радионуклидов показывает, что рост их производства в ближайшие годы во всём мире не только насущен или необходим, а это уже состоявшаяся реальность. [c.530]

Другой областью применения вторичной обменной адсорбции является использование ее для удаления многочисленных радиоактивных загрязнений при определении выхода осколочных продуктов, возникающих в результате деления урана и других тяжелых элементов. При этом прибегают к многократным повторениям процессов осаждения неспецифических носителей из растворов, содержащих продукты деления, которые захватывают нежелательные примеси. В качестве неспецифических носителей, действие которых основано на явлениях вторичной обменной адсорбции, чаще всего используют гидроокиси [c.127]

Процесс получения и переработки делящихся материалов обусловливает необходимость решения целого ряда задач, как, например, разделение и использование продуктов деления, удаление и обезвреживание газообразных и жидких радиоактивных отходов. [c.604]

Использование радиоактивных индикаторов в различных химических превращениях предполагает высокую радиохимическую и радиоактивную чистоту радиоизотопа радиоизотоп должен быть полностью свободен от всякой посторонней активности. Даже в тех случаях, когда радиоактивные примеси незначительны, возможно их накопление при различных химических процессах, ведущее к существенным ошибкам. Это связано, если имеют дело с продуктами деления, с методом разделения и химическими свойствами радиоизотопа. Радиоактивные атомы, полученные из неактивных веществ при бомбардировке частицами, также могут содержать радиоактивные загрязнения. [c.267]

В результате ядерной цепной реакции деления урана или плутония в реакторах устанавливается постоянный поток нейтронов. В то время как нейтроны и энергия, освобождаемые при каждом расщеплении атома, используются или для производства электро-и тепловой энергии, или для создания плутония, или для осуществления иных ядерных реакций, осколки деления накапливаются в виде отходов. По мере своего накопления осколки деления поглощают нейтроны и уменьшают число делящихся атомов, тем самым отравляя реактор. По этой причине тепловыделяющий элемент (ТВЭЛ) периодически извлекают из реактора и оставшееся в нем ядерное топливо очищают от осколков до первоначальной степени чистоты. Удаляемые таким образом продукты деления являются совокупностью элементов, относящихся к середине периодической таблицы. Большинство из них — радиоактивные изотопы, которые, испуская р- и у-радиацию, превращаются в стабильные элементы. Многие изотопы имеют очень короткие периоды полураспада. Ряд изотопов распадается наполовину примерно за год. В настоящее время возможно получение ТВЭЛ, в которых ядерное топливо используется до такой степени, когда уже экономически невыгодно вновь восстанавливать и выделять делящиеся вещества. Продукты деления в таком случае можно было бы оставлять в оболочке и, применяя довольно простую технику перемещения отработанных элементов из зоны реакции, использовать их еще раз как источники радиации очень высокой активности. Применение таких отработанных элементов в промышленности помогло бы разрешению проблемы удаления и использования радиоактивных отходов. [c.92]

Для того чтобы получить представление о возможном масштабе использования продуктов деления, рассмотрим реактор мощностью 1000 Мет. Равновесный уровень радиации в таком реакторе составляет 10 кюри. Если предположить, что активная зона реактора после выгрузки выдерживается перед обработкой до спадания величины радиоактивности в 100 раз, то количество радиоактивных отходов составит 10 кюри, которые могут быть использованы как источники радиации. [c.98]

Практическое значение имеют продукты деления урана, получаемые в ядерных реакторах ( котлах ). Трудность их использования заключается в необходимости выделения отдельных радиоактивных изотопов из сложной смеси их, так как при делении [c.222]

Установка для обнаружения в воде незначительных радиоактивных загрязнений описана Эммонсом и Лаудердэйлом [20], Активность регистрируется счетчиком Гейгера —Мюллера, помещенным внутри ионообменной колонки, которая заполняется либо сульфо-кисяотным катионитом, либо смесью катионита с анионитом. Излучение радиоактивных изотопов, поглощаемых ионитом, регистрируется непрерывно. Применение сульфокатионита в Н-форме обеспечивает обнаружение не менее 90% общего количества продуктов деления. Использование смеси ионитов позволяет достичь еще более высокой эффективности. [c.283]

Наряду с использованием для производства искусственных радиоактивных источников излучения ядерный реактор может сам служить источником у-излучення. Предмет, помещенный внутрь реактора, подвергается действию смешанного потока р-частиц и у-лучей, а также быстрых и медленных нейтронов. Действия р-частиц легко избежать, если сосуд, содержащий облучаемое вещество, имеет достаточно толстые стенки. Недостатками такого способа облучения являются сложность определения дозы и возникновения в облучаемом веществе наведенной радиоактивности. Другая возможность использования реактора связана с выведением из него газообразных радиоактивных продуктов деления ядерного горючего. Можно также вне реактора использовать радиоактивность отработанных тепловыделяющих элементов во время остывания перед химической [c.47]

В некоторых случаях ионообменный метод применяется для концентрирования радиоактивных продуктов деления, загрязняющих различные объекты. Например, в работе [64] показано, что использование ионообменных смол для выделения искусственных радиоактивных веществ из атмосферных осадков является более надежной операцией, чем упаривание, так как радиоактивные изотопы почти целиком (90%) выделяются этим методом из дождевой воды, в то время как при концентрировании упариванием теряется 30% радиоизотопов. В работе использовались смолы со средним размером зерен 10 мк, скорость протекания дождевой воды с 50—70 мг сухого остатка в 1 л равнялась 7—12 мл1см -мин при фильтрующей поверхности 3 см и толщине слоя катионита — 1, анионита — 2 мм. [c.34]

Отличие ядерных фильтров от Нуклепоров заключается в том, что треки в исходных материалах образуются с помощью пучка однородных многозарядных тяжелых ионов (как правило, ионов ксенона), энергия которых подбирается таким образом, чтобы они заведомо проходили сквозь толщу полимерной пленки, не оставаясь в ней, в то время как Нуклепоры получают при использовании осколков деления урана, вследствие чего они могут быть загрязнены радиоактивными продуктами деления, а это, в свою очередь, сужает область их применения. По той же причине ядерные фильтры имеют более узкое распределение пор по размерам, чем Нуклепоры. [c.305]

Цитраты РЗЭ были первыми комплексными соединениями, использованными для разделения смесей РЗЭ методом ионного обмена. Выбор лимонной кислоты в качестве лиганда был сделан случайно, именно этот реактив использовался участниками Манхэттенского проекта [12], создателями первой атомной бомбы в США, для выделения радиоактивных изотопов Zr и Nb из смеси осколочных элементов продуктов деления урана. Сейчас метод ионообменной хроматографии наряду с экстракционным методом широко используется для практического разделения смесей РЗЭ и очистки как радиоактивных изотопов индикаторные, невесомые количества), так и больших количеств РЗЭ для металлургических и других целей, хотя вместо лимонной кислоты в качестве нолидентатного лиганда обычно применяют комплексоны [10]. [c.77]

На радиохимических производствах поверхности оборудования и облицовок имеют высокие уровни радиоактивных загрязнений, поэтому успешное проведение дезактивации связано с рядом трудностей и хорошие результаты могут быть достигнуты только при использовании нескольких растворов. Так, например, для дезактивации оборудования, загрязненного радиоактивными изотопами — продуктами деления, последовательно применялись такие растворы [16, 45] 10%-ная азотная кислота 10%-ная лимонная кислота 10%-ный раствор щелочи и 2,5%-ная винная кислота 10%-ная ша-велевая кислота 0,003 М йодная кислота раствор, содержащий 3% Кар и 20% НМОз. Такая сложная рецептура дезактивирующих растворов в радиохимических лабораториях применяется редко. Например, дезактивация стенок защитных камер, загрязненных изотопами — продуктами деления, производилась такими растворами [16, 46] 0,04 М КМп04 + 0,5 М НЫОз 1 М ЫаЫОаЧ-1 М НКОз. [c.30]

Стабильные нуклиды для И. и. получают методами изог топов разделения. Важное преимущество их использования-отсутствие ионизирующих излучений недостатки высокая (в большинстве случаев) стоимость препаратов, сложная техника регистрации, низкая точность определения и сравнительно высокие пределы обнаружения (не ниже 10 -10 % по массе). В случае радиоактивных И. и. пределы обнаружения тем ниже, чем меньше радионук-лида-метки. и могут достигать чрезвычайно низких значений (10" -10" % по массе). Это определяет широкое применение радиоактивных И. и. в химии, физике, биологии, медицине и др. областях. Большинство используемых радионуклидов - искусственные, получаемые при ядерных р-циях как продукты деления, при проведении активац. анализа, радиоактивном распаде долгоживущего материнского нуклида (см. Изотопные генераторы). Для тяжелых элемен-тов-Ра, ТЬ, В1, РЬ, Т1-обычно используют их короткоживущие радионуклиды, входящие в состав прир. радиоактив- [c.196]

Искусственные радиоактивные изотопы образуются в результате деятельности человека использование ядерной энергии в военных и мирных целях, применение радиоактивных веществ в экономике страны (промышленносгь, транспорт, сельское хозяйство, медицина, научные исследования и др.). Радионуклиды — продукты деления ядерного оружия и выбросы радиационно опасных объектов накапливаются в окружающей среде, в том числе и гидросфере. [c.307]

Электроосаждение наиболее часто используется при определении микроколичеств Sb методами инверсионной вольтамперометрии (см. главу IV). Миллиграммовые количества Sb осаждают при контролируемом потенциале в виде элементной Sb для ее гравиметрического определения [47, 279, 849—852]. Из лимоннокиС лого раствора Sb можно отделить от Bi и Sn [1025]. Описан [89] метод отделения, основанный на электроокислении Sb(III) до Sb(V) на графитовом электроде при потенциале 0,8 в в растворах НС1 в присутствии родамина С, образующего на электроде с Sb(V) осадок гексахлоростибата родамина С, используемый для последующего определения Sb методом инверсионной вольтамперометрии. Для выделения радиоактивной Sb, а также d, Pd и Ag из смеси продуктов деления рекомендован метод внутреннего электролиза в среде 5 М Na l с использованием ячеек с разделенными катодным и анодным пространствами [1616]. [c.117]

Из промышленных процессов наиболее подробно освещено в литературе выделение Для этой цели используются кристаллизация аммониевых квасцов, осаждение фосфорновольфрамата, соо-саждение цезия с ферроцианидами N1 или Ре, осаждение тетрафе-нилборной кислотой [3—9]. Получение других радиоактивных элементов—продуктов деления—описано более схематично. Из опубликованных работ зарубежных авторов наибольший интерес представляют доклады Раппа на Первой и Лэмба и др. на Второй международных конференциях но мирному использованию атомной энергии в Женеве [3,8]. Описанные в указанных докладах технологические процессы разделения продуктов деления, применяемые в США, основаны главным образом на операциях осаждения и ионного обмена. Недостаток этих процессов состоит в том, что применение большого числа операций осаждения и кристаллизации делает технологический процесс громоздким и малопроизводительным, а применение ионного обмена на органических смолах ограничено нестойкостью последних к действию излучения. [c.18]

Радиохимическая переработка отработанного топлива, упаковка и захоронение радиоактивных отходов — исключительно важная проблема, поскольку стоимость переработки использованного топлива намного (примерно в 40 раз) превышает стоимость извлеченного при этом урана. Кроме того, в существующих радиохимических схемах переработки производится извлечение плутония, что увеличивает риск распространения ядерного оружия. Вследствие этого одна из ведущих ядерных держав — Соединенные Штаты Америки — ввела временный мораторий на переработку отработанного топлива АЭС и организовала хранение в государственных хранилищах. Однако ряд стран (в том числе Россия и США) продолжают исследования, направленные на дальнейшее разделение радиоактивных отходов на составляющие и поиски путей их надежной локализации и даже частичной ликвидации. В частности, представляется целесообразным выделение из продуктов деления в отдельную группу наиболее радиационноопасных а-излучающих радионуклидов, накопившихся в топливе, таких как америций, кюрий и других более тяжелых трансплутониевых элементов, для их последующего отдельного захоронения на более длительное время — примерно 10 лет (см. табл. 9.9.), а также выделение в отдельную группу долгожтущих (7 > 10 лет) 3-излуча-ющих продуктов деления, приведенных в табл. 9.8. При этом значительно сократятся объемы захораниваемых на длительное время а-излучающих нуклидов (из табл. 9.9 видно, что суммарная масса трансплутониевых радионуклидов составляет всего около 120 г на [c.170]

С помощью солей КН2РО4 и NagP04 (100—200 мг л) изотопы 1 Се удаляются на 99,2—99,8% [145]. На хорошую дезактивирующую способность фосфатов в отношении 8г указывают результаты экспериментов Бернгардта и Гартмана [146], в отношении продуктов деления урана — Мархарта [137]. Самостоятельного применения фосфатная коагуляция при очистке поверхностных вод не находит, но использование фосфатов совместно с солями алюминия и железа, а также с известковым молоком заметно повышает степень устранения радиоактивных примесей [143, 144, 147 (стр. 13)]. [c.228]

ЭманационнУй метод был также использован для изучения радиоактивных изотопов благородных газов, образующихся при реакции деления. С этой целью О. Хан и Ф. Штрассман [3] приготовляли осадки ураната аммония и гидроокиси тория с сильно развитой поверхностью. Возникающие при облучении этих препаратов нейтронами газообразные продукты деления — ксенон, криптон — эманировали в воздух и продукты их распада — цезий и рубидий — осаждались на отрицательно заряженную пластинку из кадмия. Полученный таким образом активный осадок нетрудно перевести в раствор и подвергнуть радиохимическому анализу. Исследователям удалось выделить изотопы цезия в форме кремневольфрамата цезия Сз851Ш12042 через 1,2—1,4 мин. по окончании облучения. Измерение активности изотопов рубидия, осажденного в виде хлоростанната рубидия, начиналось через 1,6—1,8 мин. после прекращения облучения. О. Хану и Ф. Штрассману удалось таким образом обнаружить новые короткоживущие изотопы цезия (Г / 40 сек.) и рубидия (Т /г 80 сек.). [c.770]

Однако выбор высаливающего агента для экстракционно-разделительного процесса зависит не только от его высаливающей способности (и стоимости). Высаливающий агент после исиользования в процессе разделения переходит вместе с продуктами деления в сильно радиоактивный остаток. Таким образом, если в качестве высаливающего агента исиользуется нитрат металла, то его растворимость ограничивает уменьшение объема, достигаемое унариванием остатка перед его захоронеии-е,м (см. раздел 12.4). Если использовалась ЬШОз, то она может быть выделена из остатка упариванием и возвращена для повторного использования. При этом объе.м сильно радиоактивного остатка, поступающего на захоронение, значительно уменьшается. Следовательно, НХОз, несмотря на то что оиа не взаимодействует с органическим растворителем, является более предпочтительным высаливающим агентом. Ее используют в случае экстракции ТБФ — экстрагентом, наиболее часто применяемым в США, и при экстракции дибутиловым эфиром этнленгликоля (бутекс), который нашел применение в Великобритании. [c.143]

Рейффел и Хамфри с. Источники рентгеновых лучей с возбуждением от бета-лучей. Материалы Международной конференции по мирному использованию атомной энергии (Женева, 1955), т. 15 — Применение радиоактивных изотопов и продуктов деления в научных исследованиях и промышленности. М., Машгпз, 1957.) [c.62]

Л e в 0 K, M a p T и H e л Л И, III о в e H. Исследование и промышленное применение тормозного излучения, возиикаюш,его под действием бета-лучей иттрия-90. Материалы Международной конференции по мирному использованию атом1гой энергии (Женева, 1955), т. 15 — Применение радиоактивных изотопов н продуктов деления в научных исследованиях и промышленпости. М., Машгиз, 1957.) [c.62]

Отработанные ТВЭЛ подвергаются химическому воздействию с целью выделения плутония, после чего остаются продукты деления в виде радиоактивной жидкости с низкой удельной активностью, составляющей, возможно, до 50 кюри/л. Стоимость использования таких разбавленных отходов в качестве источников радиации определяется стоимостью перевозки и защиты больших радиоактивных объемов, а также мероприятий по замене источников. Радиоактивные жидкие отходы могут быть сконцентрированы выпариванием, а транспортировка твердых радиоактивных источников является более легкой. Если только не предусматривается долгое выдерживание отработанных ТВЭЛ, то при использовании радиоактивных отходов для радиационных целей будет наблюдаться быстрый спад в интенсивности излучения. С другой стороны, при длительном выдерлсивании отработанных ТВЭЛ доступные интенсивности радиации будут много меньше. При стоимости концентрирования от 6 центов до 0,3 долл. за 1 кюри использование выделенных продуктов деления может оказаться практически более выгодным, несмотря на их более высокую стоимость. Для удобства транспортировки и облегчения монтажа облучателей можно использовать радиоактивные продукты, замешанные с бетоном. В Аргоннской национальной лаборатории (США) такие источники формуются смешиванием раствора 2 ккюри продуктов деления годичной выдержки с цементом. [c.98]

Проблемы, В основе метода разделения с использованием летучих фторидов лежит техника обращения с UFg, разработанная для процессов обогащения урана. По отношению к урану эту технику можно использовать без измененияо Что касается неустойчивого и обладающего высокой химической активностью RiE , а также фторидов продуктов деления, которые образуются в небольшом количестве, но обладают высокой радиоактивностью, то здесь необходимы изучение их поведения и разработка методов обращения с ними. [c.44]

Основными источниками получения этого изотопа являются распад радиоактивного и извлечение из продуктов деления урана. При распаде Zr s только незначительная часть атомов переходит в возбужденный изомер ниобия, поэтому на практике имеют дело с 38,7-дневным изомером Nb . Этот изомер также может быть получен при бомбардировке циркония дейтронами и протонами [реакции (d, п) и (р, у)] и молибдена дейтронами [реакция (й, а)]. Выход по реакции Мо [d, а) при использовании дейтронов с энергией 14 Мэв составляет 50 микрокюри на 1000 микроамперчасов. Этот изотоп ниобия имеет мягкое -излучение и спектр у-фотонов. Отде.иение его от циркония уже было рассмотрено. [c.272]

Радиоактивный Сз является одним из продуктов деления ядерного горючего. Он может быть выделен в виде хлорида цезия с активностью 25 кюри г из отработанных и выдержанных в течение нескольких месяцев тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ) ядерных реакторов. Содержание Сй в продуктах деления равно 4,5%, т. е. довольно высокое [5]. Этот изотоп является у-излучателем, энергия квантов которого составляет 0,67 Мэе и период полураспада 33 года [1]. Благодаря более низкой энергии проникающая способность излучения Сз меньше, чем у °Со, но тем не менее вполне достаточна для использования в целях очистки воды. Зато защита от излучения Сз значительно проще, чем от изд чения °Со. Длительный период полураспада таюке является одной из положительных колтеств этого источника. [c.116]