Метод Сциларда—Чалмерса

Б. НЕОБХОДИМЫЕ УСЛОВИЯ ДЛЯ ОБОГАЩЕНИЯ ПО МЕТОДУ СЦИЛАРДА-ЧАЛМЕРСА [c.230]

ОБОГАЩЕНИЕ Ре ИЗ ЖЕЛЕЗИСТОСИНЕРОДИСТОГО КАЛИЯ ПО МЕТОДУ СЦИЛАРДА-ЧАЛМЕРСА (в условных единицах) [c.239]

Знание скорости обменной реакции часто является необходимым при проведении различных радиохимических исследований. Простым, наглядным примером может служить метод Сциларда-Чалмерса [875] для получения радиоактивных веществ с большой удельной активностью (см. гл. УШ). Соответствующий процесс не удалось бы осуществить, если бы образующиеся радиоактивные атомы быстро обменивались с молекулами-мишенями. При проведении кинетических исследований, когда следят за судьбой меченого атома в процессе химической реакции, возможность обмена также должна быть принята во внимание. [c.11]

Поскольку метод Сциларда — Чалмерса применяется чаще всего с целью получения радиоактивных образцов с высокой удельной активностью, процесс разделения был бы наиболее совершенным в том случае, если бы эффективность разделения радиоактивных и неактивных атомов составляла 100%. В этом идеальном случае удельная активность фракции, содержащей извлеченные атомы отдачи, составляла бы 1,00, а удельная активность фракции мишени равнялась бы 0,00. Фактор обогащения или концентрирования, который опре- [c.211]

Задача радиохимика в случае выделения радиоактивного изотопа, образовавшегося по процессу, относящемуся к первой группе, будет заключаться в разделении изотопов или даже изомеров. Выделение образовавшегося радиоактивного изотопа оказывается возможным, если он находится в ином химическом состоянии, чем стабильный или радиоактивный изотоп, из которого он образовался. При реакции (п, т) это имеет место благодаря эффекту отдачи ядра при выделении т-кванта, в случае изомерного перехода — благодаря испусканию электронов конверсии. В литературе примеры использования первой реакции получили название метода Сциларда-Чалмерса. [c.157]

Для успешного получения препаратов с высокой удельной активностью по методу Сциларда — Чалмерса необходимо соблюдать следующие важные условия [8, 9] [c.291]

Активированные реакции, в которые вступает ядро отдачи, можно использовать для быстрого и непосредственного получения химических соединений, включая радиоэлементы для прикладной радиохимии. Некоторые возможности этого метода показаны в табл. 12. Его авторами предложен непрерывный процесс для получения летучих активных соединений, включающий циркуляцию (барботирование) газа-носителя через раствор исходного вещества во время облучения последнего. Такая же идея планового радиохимического синтеза на основе эффекта Сциларда— Чалмерса была высказана и в работе [88]. В гл. VIH, п. 8 мы описали процесс прямого синтеза соединения радиоуглерода в основе [c.111]

Радиоактивные изотопы галоидов. Основным методом получения радиоактивных галоидов является облучение галоидных органических соединений нейтронами по реакции (п, у) и извлечение образовавшихся радиоактивных изотопов методом отдачи, предложенным Сцилардом и Чалмерсом. [c.260]

В качестве другого примера учета влияния радиационнохимических процессов рассмотрим величину максимальной удельной активности, которая может быть получена при использовании метода Сциларда — Чалмерса. Пусть 1 л СзН Л подвергается облучению потоком тепловых нейтронов, свободных от быстрых нейтронов и [-квантов. Допустим, что при каждом акте захвата нейтрона атомом J образуется атом (25 мин.), который может быть извлечен водой, и что при поглощении 100 эв энергии излучения в СзН5Л происходит разложение одной молекулы С Н Л с образованием атома который также извлекается водой. Каждый акт захвата нейтрона атомом сопровождается выделением примерно 5 Мэе энергии в форме -[-квантов. Кроме того, Н также захватывает нейтроны с испусканием "[-квантов с энергией 2,2 Мэе. Поскольку на каждый атом иода приходятся 5 атомов водорода, а поперечное сечение захвата тепловых нейтронов составляет для 0,31 10 а для 6,3- 10 сл2, то число актов захвата нейтронов в примерно в четыре раза меньше, чем в Следовательно, в целом при образовании каждого атома [c.230]

Специфическим свойством радиоактивных изотопов, связанным с радиоактивным распадом, является то, что при ядерных превращениях часть выделяющейся энергии передается атомам в виде кинетической энергии или энергии возбуждения следовательно, нужно иметь в виду атомы отдачи, которые в ряде случаев играют существенную роль. Имеются методы получения короткоживущих А. В, С-продуктов распада естественных радиоактивных рядов, а также АсХ и ТЬХ, основанные па радиоактив-П011 отдаче. Путем использования явления атомной отдачи удается собрать осколки, получаюгциеся при делении ядер. Значительную роль играет агрегатная отдача атомов полония при получении его и изучении свойств. Радиоактивная отдача лежит в основе механизма эманирования. Наконец, как ранее указывалось, метод Сциларда—Чалмерса, применяющийся для разделения активных и неактивных изотопов, также основан на явлении радиоактивной о.тдачи. Обычно энергия отдачи достаточна для разрыва химической связи между образующимися активными атомами и молекулами облученного вещества. На этом основано обогащение радиоактивных изотопов. [c.31]

Попытки увеличить активность, возникающую под действием интенсивного излучения цепного котла, выявили третье условие, определяющее эффективность обогащения по методу Сциларда и Чалмерса. Интенсивное поле излучения (в основном Y-излучение и нейтроны) вызывает заметные химические изменения в бомбардируемых соединениях, независимо от эффектов, сопровождающих появление радиоактивности. Следует ожидать, что такие реакции могут давать продукты, подобные тем, которые получаются при ядерной реакции, так как обе реакции по существу являются реакциями разложения через возбуждение. В результате разложения под действиел излучения могут образоваться микроскопические количества тех химических соединений, в которых обнаруживается активность. [c.231]

Оказывается возможным регистрировать присутствие даже весьма малого числа нейтронов и точно определять последнее. Так, в работе [50] удалось выделить радиобром из большой массы бромистого соединения, подвергнутого действию нейтронов космических лучей (на большой высоте). Аналогичным образом удалось определить исключительно малые нейтронные плотности в водной среде, применяя метод физического интегрирования к раствору вещества, дающего эффект Сциларда—Чалмерса (например, перманганат [8,93]). [c.111]

НИЯ и отдачи ядра должны быть достаточно большими для отрыва электронов от атома, и можно ожидать, что атом перейдет в состояние с наиболее устойчивой конфигурацией. Хорошим примером отделения продуктов облучения от материала мишени, основанного на изменении степени окисления, является отделение активного теллура. Теллур в форме НеТеОв можно облучить либо нейтронами, либо гамма-лучами, причем атомы активного теллура, получающиеся по (у, п)- или п, 7)-реакциям, как оказалось, имеют степень окисления (+1У). Так как теллур со степенью окисления (+1У) легче восстановить, чем теллур со степенью окисления (-+-У1), то, использовав ЗОа для избирательного восстановления теллура с более низкой степенью окисления до свободного состояния, можно провести разделение. Этот метод был использован и для нескольких других элементов он может быть, по-видимому, применен в любом случае, когда атом элемента в менее устойчивом окисленном состоянии не обменивается слишком быстро с атомом того же элемента в более устойчивом окисленном состоянии. Очень важным применением этих реакций обогащения является получение радиоактивных источников. Как известно вид бета-спектра зависит от толщины источника. Это объясняется энергетическими потерями бета-лучей во время их прохождения сквозь массу образца. Действительно, бета-лучи с низкой энергией могут быть полностью поглощены в толстом источнике. По этой причине используют источники с ничтожно малой толщиной. Они постоянны в отношении поглощения бета-лучей. Однако, когда требуется знать энергию бета-лучей, то необходимо иметь образцы с большой удельной активностью. Именно для их получения и важны реакции типа Сциларда — Чалмерса. [c.421]

Если радиоактивное вещество и исходное вещество являются изотопами, что имеет место прежде всего для таких реакций, как (п, у), ((3, р), а также для (п, 2 п), то обогащение возможно по методу, впервые предложенному Сцилардом и Чалмерсом и развитому Эрбахером и Филиппом ). Метод Сциларда использует тот факт, что при всех ядерных реакциях ядро-продукт испытывает отдачу от вылетающей частицы или у-кванта, в результате которой атом получает некоторую кинетическую энергию. При этом активный атом вырывается из молекулы в виде иона. При применении неорганических комплексных соединений активируемого элемента (Ферми с сотрудниками), методом Сциларда при применении носителя достигается обогащение в 10 раз. С помощью введения неионизованных органических соединений удается достичь обогащения радиоактивными изотопами галоидов в 10 раз. Соответствующие соединения (хлористый этил или иодистый этил) после облучения просто смешиваются х водой, причем ионы переходят в раствор. Затем водный раствор очищается от остатков соединения, например бензолом. Если эти соединения свободны от выделенных (например в результате фотохимической диссоциации) галоидов, то в конце концов водный раствор будет содержать меньше неактивных, чем активных атомов галоидов. Если соответствующие органические соединения гигроскопичны, то вместо того, чтобы смешивать их с водой, выделение можно выполнить адсорбционным методом, например углем при этом особенно хорошо адсорбируются ионы элементов с большими порядковыми номерами. Простым кипячением угля в воде осуществляется десорбция. [c.32]

Химия горячих атомных процессов. В реакции (п, [) ядро мишени испытывает отдачу со значительной кинетической энергией, так как 5 в процессе испускания у-лучей импульс сохраняется. Кинетическая энергия ядра отдачи обычно гораздо больше, чем энергия связи, так что ядро, испытываюш ее отдачу, покидает молекулу и разрывает связи в других молекулах по мере того, как оно расходует свою избыточную энергию. Частица, испытываюш ая отдачу в результате внутренней конверсии и процесса Оже, может быть многократно ионизирована. Такой атом, обладающий гораздо большей энергией, чем тепловые энергии, называется горячим атомом . Так как химическое состояние ядер меняется нри поглощении нейтронов, то с помощью химических методов они могут быть отделены от материала мишени. Нанример, когда иодис- тый этил облучается медленными нейтронами, то реакция (п, [) с в иодистом этиле дает Энергия отдачи атома достаточна для разрыва связи С—I. Атом или ион обладает высокой энергией по сравнению с энергиями химических связей и поэтому он отделяется от молекулы иодистого этила. Такой горячий атом испытывает превращения разных типов. Он может терять кинетическую энергию нри нескольких столкновениях, не вступая в реакцию с другой молекулой иодистого этила. Если горячий атом образует молекулы или НР , то его можно отделить от иодистого этила путем экстрагирования раствором едкого натра. Этот метод получения почти совершенно чистых радиоактивных изотопов известен под названием реакции Сциларда — Чалмерса. Горячий атом или ион реагируя с молекулой иодистого этила, замещает водород или заставляет молекулу разрываться на осколки. Если молеку--лярный иод добавляется до облучения, то вероятность возвращения Р н органическое соединение очень сильно уменьшается в связи с этим молекулярный иод называется акцептором радикалов . [c.742]

Обнаружение Ханом и Штрассманом деления тяжелых ядер заставило сосредоточить главное внимание на получении и изучении свойств трансурановых и осколочных изотопов, что потребовало дальнейшей разработки методов выделения малых количеств радиоактивпых изотопов. В этот период нашли широкое применение ранее уже известные, но малоизученные методы выделения 1) экстракция органическими растворителями, 2) хроматография и 3) метод атомов отдачи , предложенный ранее Ханом и Мейтнер и впоследствии разработанный и примененный Сцилардом и Чалмерсом к получению р-излучающих радиоактивных изотопов. Последний метод приобрел особое значение при получении радиоактивных препаратов без носителей. Кроме того, работа с импульсными количествами радиоактивных веществ потребовала тщательной разработки ультрамикрометодики. [c.26]