Сцилларда Чалмерса процессы

Для выделения радиоизотопов в чистом виде из облученной мишени приходится применять различные методы разделения, в том числе осаждение, хроматографию, экстракцию органическими растворителями, дистилляцию и т. д. Специфическим радиохимическим методом является использование энергии отдачи радиоактивных ядер при их образовании для получения обогащенных препаратов радиоизотопов (метод Сцилларда-Чалмерса и аналогичные процессы) [6]. [c.12]

Рассмотрим два крайних случая осуществления реакции Сцилларда — Чалмерса при условии большой интенсивности нейтронного потока, а следовательно, и большой интенсивности [-радиации. Один из них относится к облучению сложных соединений, когда вероятность радиационно-химического синтеза мала (k2< ki), т. е. потерями радиоактивного изотопа вследствие этого процесса можно пренебречь. Единственным процессом, происходящим при действии радиации, является разложение молекул исходного соединения с образованием неактивной отделимой формы. Второй случай относится к облучению сравнительно простых соединений, когда вероятность радиационно-химического синтеза велика ( i< 1 2), а радиационно-химическим разложением можно пренебречь. [c.271]

Энергия ядер отдачи, получающихся при реакции (7, л), очень велика — не менее нескольких сот электрон-вольт, что значительно превосходит энергию химической связи атома в молекуле любого соединения. Отсюда можно заключить, что каждое испускание ядром нейтронов в процессе фотоядерной реакции будет сопровождаться нарушением химической связи и выходом атома, испытавшего превращение, из молекулы, в которой он первоначально находился. Это представляет собой частный случай процесса Сцилларда — Чалмерса — случай, когда ядра отдачи обладают громадной энергией, во много раз превосходящей энергию ядер отдачи при реакции (/1,7). [c.285]

Получение изотопов с высокой удельной активностью было основной целью ряда исследований процесса Сцилларда — Чалмерса в 30-х годах, в настоящее время к нему вновь возрождается интерес, что, но-видимому, [c.121]

Радиоактивным индикатором свободным от носителя называется такой препарат, при приготовлении которого не добавляется стабильный изотопный носитель и в котором содержится очень небольшое количество индикаторного соединения, не обнаруживаемого обычными химическими или спектральными методами. Радиоактивные индикаторы, приготовленные с помощью процесса Сцилларда — Чалмерса или методом разделения изомеров, не относятся к числу свободных от носителей индикаторов, так как радиационное разложение вещества мишени или материнского соединения обычно приводит к загрязнению индикатора заметными количествами других изотопов. [c.364]

АТОМЫ ОТДАЧИ — атомы, получившие определенный импульс в процессе радиоактивного распада или ядерной реакции. Явление аналогично, напр., отдаче при выстреле из орудия. Кинетич. энергия, приобретаемая А. о., может быть вычислена по законам сохранения энергии и количества движения в большинстве случаев она значительно превосходит энергию химич. связи (2—5 ав). Так, при а-распаде энергии А. о. имеют величины порядка 10 кав, при испускании у"Квантов 10—10 кав. Поэтому А. о. способны выходить из молекул химич. соединепия (см. Сцилларда — Чалмерса аффект), в к-рых они первоначально находились, переходить в газовую фазу из поверхностного слоя твердых тел, производить в последних радиационные нарушения и т. д. А. о. являются горячими атомами. [c.167]

Процесс Сцилларда—Чалмерса в настоящее время является ценным методом получения некоторых искусственных радиоактивных изотопов с высокой удельной активностью при использовании относительно слабых источников нейтронов. Этот процесс ограничивается теми элементами, которые находятся в ковалентно связанной форме и которые претерпевают (п, у)-реакции с достаточно высокими энергиями отдачи. [c.178]

Эффект Сцилларда — Чалмерса, наблюдаемый при изотопном обогащении, в некоторых случаях может оказывать стимулирующее действие на радикальные процессы, например в случае нейтронного облучения иод- или бромпроизводных. Например, при термической скорости нейтроны легко захватываются ядрами иода или брома, которые в результате становятся радиоактивными, а избыточная энергия испускается в виде 7-кванта. При этом атом галогена испытывает отдачу, энергия которой выражается соотношением [c.57]

В свое время Вильямс [5] составил дифференциальные уравнения, из которых можно определить зависимость величин В, 8, Р от времени. Нам хотелось получить более общие уравнения, которые отражали бы процессы, происходящие при реакции Сцилларда—Чалмерса, учитывающие изотопный обмен. Мы получили систему трех дифференциальных уравнений [c.166]

Некоторые элементы, особенно чувствительные к нейтронной активации, представлены в табл. 86. К сожалению, только немногие из этих элементов встречаются в химии полимеров, и наиболее часто применяемый из них, бром, обладает лишь умеренной чувствительностью. Из уравнений выхода облучения очевидно, что нейтронное облучение образцов и эталонов должно проводиться соверщенно идентичными потоками нейтронов и за одинаковое время. Если полученные периоды полураспада малы, измерения следует производить через короткий известный промежуток времени. Часть элемента может быть потеряна в процессе облучения нейтронами в результате эффекта Сцилларда — Чалмерса [51]. Энергии отдачи достаточны для разрыва химических связей. Однако потери компенсируются вследствие тенденции разорвавшихся связей к восстановлению. Кроме того, для аналитических целей необходимо только, чтобы элемент оставался в образце. Слишком сильное облучение нейтронами или слишком [c.349]

Метод Сцилларда — Чалмерса. В 1934 г. Сциллард и Чалмерс показали, что после облучения иодистого этила нейтронами большая часть образовавшегося радиоактивного иода может быть извлечена из облученного соединения водой они применяли в качестве носителя небольшое количество иода, восстанавливали его до 1 и, наконец, осаждали в виде Agi. Очевидно, связь атомов иода и углерода разрушалась в тот момент, когда в результате захвата нейтрона превращался в С тех пор реакция этого типа применяется для концентрирования продуктов ряда п, -реакций и некоторых у, га-, га, 2га- и d, р-реакций. Она получила название реакции Сцилларда — Чалмерса. Для разделения по методу Сцилларда — Чалмерса необходимо выполнение трех условий. В процессе своего образования радиоактивный атом должен оторваться от материнской молекулы он не должен рекомбинировать с фрагментом молекулы, от которого он отделился, или вступать в быстрые процессы обмена с нерадиоактивными атомами других молекул мишени должна существовать возможность химического отделения вещества мишени от радиоактивного соединения в его новой химической форме. [c.213]

Второе условие применимости метода Сцилларда — Чалмерса состоит в том, чтобы по крайней мере в результате столкновений при тепловом движении обмен между радиоактивными атомами в их новом химическом состоянии и нерадиоактивными атомами в веществе мишени протекал медленно. Атомы отдачи, обладающие значительной энергией, принимают гораздо большее участие в реакциях обмена, чем атомы с обычной тепловой энергией. Эти реакции обмена, а также другие процессы атомов отдачи с большими энергиями, получивших название горячих атомов , в значительной степени обусловливают эффективность разделения при реакциях Сцилларда — Чалмерса. Реакции горячих атомов будут рассмотрены дальше, после нескольких примеров использования метода Сцилларда — Чалмерса. [c.214]

Химия атомов отдачи. Важность процесса Сцилларда — Чалмерса состоит не только в том, что, пользуясь этим методом, можно получать препараты обогащенных изотопов он открывает также широкие возможности исследования реакций атомов отдачи, обладающих большими энергиями. Такие атомы, как уже указывалось, называют горячими атомами , а раздел химии, посвященный исследованию их свойств,— химией горячих атомов . Существование таких реакций однозначно доказывается тем, что (см. предыдущий раздел) только некоторая доля радиоактивных атомов стабилизируется в иной химической форме, чем материнское соединение. Доля радиоактивных атомов, которая стабилизируется в той же самой [c.215]

Укажите, какие доступные соединения железа, ртути и технеция можно использовать в процессах Сцилларда — Чалмерса. [c.223]

В 1934 г. Л. Сциллардом и Т. Чалмерсом обнаруживаются своеобразные химические эффекты при процессах захвата атомными ядрами медленных нейтронов. В дальнейшем такие эффекты обнаруживаются при изомерных переходах, р-распаде и /С-захвате. [c.15]

Весьма существенную роль при обогащении радиоактивных изотопов по методу Сцилларда — Чалмерса играют процессы внутренней конверсии у-лучей захвата, которые протекают с неодинаковой интенсивностью для элементов с различным зарядом ядра. Одним из следствий неодинаковой конвертированности улучей захвата при переходе от легких к более тяжелым элементам является увеличение выхода радиоактивных атомов при облучении однотипных соединений различных элементов. Так, в случае облучения карбонилов хрома и вольфрама выход радиоактивных изотопов увеличивается от 30% (для хрома) до 55% (для вольфрама) [14, 40, 41]. [c.26]

Кинетическая энергия атома в процессе Сцилларда — Чалмерса возникает вследствие радиационного захвата нейтрона в результате испускания у-лучей. Хотя общая энергия, испускаемая возбужденными ядрами, обычно 6—10 Мдв, она часто проявляется в форме нескольких у-лучей более низкой энергии. Были сделаны вычисления [83—84], которые позволяют определить спектр энергий атомов отдачи, если известны число, энергия и угловая корреляция испускаемых ядром у-лучей. Эта информация является фундаментальной для исследований в области горячих атомов, особенно в твердых системах, где энергия отдачи, необходимая для создания центра дефекта структуры, вероятно, около 25—30 эв [85]. Как уже упомянуто, пустоты в К- или L-оболочке, образующиеся при электронном захвате или внутренней конверсии у-лучей, нриводят к наблюдаемым химическим эффектам внутренняя конверсия уже была найдена в нескольких схемах распада при радиационном захвате. Информация но у-снектрам непрерывно накапливается [86—87], и мы можем надеяться вскоре получить достаточно детальных данных, позволяющих провести важные вычисления в интересующих системах. [c.122]

В табл. У1Д содержатся данные о процессах окисления и восстановления свободных от носи телей радиоактивных индикаторов, происходящих при действии на них различных химически агентов. Радиоактивным индикатором, свободным от носителя, называется такой препарат к которому при его приготовлении не добавляется стабильный изотопный носитель и в котород содержатся очень малые количества индикаторного соединения, не обнаруживаемого обычным методами химического или спектрального анализа. Радиоактивные препараты, получаемые пр реакции Сцилларда — Чалмерса или методом разделения изомеров, не включаются в категорик индикаторов, свободных от носителей, так как вследствие радиационного разложения мишен или материнского соединения индикатор обычно загрязняется заметными количествами други изотопов. [c.424]

НИИ оказаться в промежуточном положении или в дефекте кристаллической решетки (разд. 3.9). Идентифицировать эти атомы или радикалы обычно трудно, происходяшие явления можно показать на примере облучения перманганата калия (Либби, 1940). Было найдено, что при растворении в воде облученных кристаллов какие-то радикалы, стабилизирующие решетку и содержащие радиоактивный марганец, реагируют так, что соотношение вновь образуемых перманганат-ионов зависит от pH раствора. Либби предположил, что эти реакционноспособные частицы являются производными Mn(VII), но содержащими меньше кислорода, чем перманганат-ион, например [МпОз]+ или [МпОгР Следует ожидать, что при растворении такой ион будет либо восстановлен с осаждением двуокиси марганца МпОг, либо взаимодействовать с ионами гидроксила, вновь образуя перманганат. Эта гипотеза позволяет качественно объяснить наблюдаемое повышение активности перманганат-ионов в растворе при возрастании pH. Либби (1940) предложил объяснение этого явления. Он предположил, что распределение электронов на молекулярных орбиталях между атомом отдачи и присоединенными к нему атомами кислорода является таким же, как и в нормальных содержащих кислород анионах. В зависимости от соотнощения величин электроотрицательности атома отдачи и кислорода в процессе отдачи будут теряться либо атомы кислорода, либо оксид-ионы. В первом случае степень окисления атома отдачи будет ниже, чем в первоначальном ионе (т. е. произойдет восстановление), и возможно отделение по Сцилларду— Чалмерсу. Когда теряются оксид-ионы, отделение по Сцилларду—Чалмерсу будет возможным только в том случае, если осколки отдачи восстанавливаются водой быстрее, чем протекает реакция их гидратации. [c.178]

Б данном случае вопрос о состоянии образующегося при делении молибдена рассматривается только с точки зрения его валентности и не принимается во внимание возможность особого положения атома молибдена как продукта распада в кристаллической решетке. Б этой связи следует отметить появившиеся в самое последнее время работы Атена с сотрудниками р11, 212] дд изучению реакции Сцилларда—Чалмерса и происходящих при этом процессов в окисях. Авторы подошли к решению поставленного вопроса не только с точки зрения валентности рассматриваемых элементов, но и положения их в кристаллической решетке. [c.202]

Для препаратив ных целей наиболее часто применяют у-лучи и электронное излучение, так как а-частицы (как и протоны и дей-тероны) имеют слишком малый пробег. Нейтроны обладают хорошей проникающей способностью, но осложняют процесс нежелательными ядерными реакциями (эффект Сцилларда — Чалмерса). [c.54]

Мошно согласиться с Кельвином и Мартеллом, указывающилш на то, что комплексы, пригодные для осуществления процессов типа Сцилларда— Чалмерса, не пригодны для ионообменного разделения, и наоборот [68]. [c.377]

В большинстве случаев энергия химических связей составляет 1—5 эв (20 ООО—100 ООО калЫолъ). При любой ядерной реакции, сопровождающейся захватом нуклонов или более тяжелых частиц, а также при вылете этих частиц из ядра с энергиями выше 10 кэв кинетическая энергия, сообщаемая ядру дочернего продукта, значительно превышает энергию химической связи . При захвате тепловых нейтронов, т. е. в тех случаях, которые наиболее широко применяются для разделений по методу Сцилларда — Чалмерса, нейтрон не сообщает ядру энергии, достаточной для разрыва какой-либо химической связи. Однако захват нейтрона почти всегда сопровождается испусканием у-кванта. В результате этого процесса ядру сообщается некоторая энергия отдачи. 7-Квант с энергией Еу имеет импульс ру = Еу с. Согласно закону сохранения импульса, атом отдачи должен обладать таким же импульсом, и, следовательно, энергия отда- [c.213]

Разделение ядерных изомеров, аналогичное процессам Сцилларда — Чалмерса, наблюдалось в ряде случаев, когда изомерный переход происходит в основном путем испускания электронов внутренней конверсии. Отделение 18-минутного Вг от его предшественника Вг с периодом полураспада 4,5 час было осуществлено с помощью ряда различных методов, аналогичных методу Сцилларда — Чалмерса. Низшие изомерные состояния Те (17-дневный), Те (9,3-часовой), Те (72-минутный) и Те (25-минутный) были с хорошим выходом выделены в виде теллури-тов из растворов теллуратов, содержащих соответствующие высшие изомерные состояния. Разделение изомеров иногда используют для идентификации изотопов и установления генетических связей. Зависимость возможности разделения изомеров от процесса испускания электронов внутренней конверсии была продемонстрирована в опытах с газообразным Те(С2Нв)2, содержащим 105-дневный Те и 33-дневный Те , и 2п (С2Н5)2, содержащим 13,8-часовой Низшие изомерные состояния [c.218]

Метод X р о м а т о г р а ф и ir. Ионообменная хроматография в получении радиоактивных изотопов без иосителя н в настоящее время является наиболее употребительным видом хроматографического метода. В микрохимическом аиализе успешное разделение ряда элементов было произведено ионоадсорбционной хроматографией с десорбцией раствором комплексообразователя в органическом растворггТеле [23]. В радиохимии такой прием в отдельных случаях может дать положительный результат. Появились первые работы по применению газожидкостной хроматографии в радиохимии. Здесь имеется в виду работа Эванса и Вилларда [24] по разделению сложной смеси броморганических соединений, образовавшейся при облучении нормального бромистого пропила в ядерном реакторе. Эта работа интересна в двух отношениях. Она показала возможность синтеза элементоорганических соединений,моченных радиоактивным элементом, в самом процессе облучения и дала метод их разделения. Каждая молекула выделенного соединения, за исключением исходного, содержала по крайней мере один атом радиоактивного брома и являлась препаратом радиоактивного брома без носителя. Степень обогащения здесь значительно выше, чем при экстракционном извлечении, предложенном Сциллардом и Чалмерсом. Работы такого направления дадут весьма ценный материал по химическим процессам, идущим с горячими атомами, что позволит более обоснованно подходить к выбору материала для мишени и созданию методов выделения радиоактивных изотопов без носителя. [c.161]