Распад и накопление радиоактивного изотопа

VI. Распад и накопление радиоактивного изотопа...... [c.6]

Распад накопление радиоактивного изотопа [c.363]

Накопление радиоактивного изотопа при постоянной скорости его образования. К этому случаю относится образование радиоактивного изотопа в результате ядерной реакции при непрерывном облучении мишени, а также накопление продукта распада долгоживущего радиоактивного изотопа. В этом случае скорость Q t) образования радиоактивного изотопа постоянна. Обозначим ее через Qo- Тогда [c.175]

Бомбардировка ядер заряженными частицами и нейтронами высокой энергии инициирует ядерные реакции, по которым образуются радиоактивные ядра не только бомбардируемого элемента, но и соседних с ним по периодической таблице элементов. Напротив, облучение ядер медленными нейтронами приводит к осуществлению реакции (п, у), в результате которой образуются радиоактивные (или в некоторых случаях и стабильные) ядра, принадлежащие только облучаемому элементу, если не считать сравнительно редких случаев быстрого распада первичного продукта с накоплением радиоактивного изотопа соседнего элемента. Поэтому при активационном анализе преимущественно и используются потоки медленных нейтронов. [c.210]

Накопление дочернего радиоактивного изотопа при распаде материнского можно выразить дифференциальным уравнением, в котором первый член правой части равенства представляет собой скорость распада материнского изотопа, а второй —скорость распада образующегося дочернего изотопа [c.322]

РАСПАД И НАКОПЛЕНИЕ РАДИОАКТИВНЫХ ИЗОТОПОВ [c.173]

VI. РАСПАД И НАКОПЛЕНИЕ РАДИОАКТИВНОГО ИЗОТОПА [c.386]

В результате распада стронция-90 идет накопление радиоактивного изотопа иттрия-90 [c.130]

Из радиоактивных изотопов следует отметить изотоп с Т1/ = = 24,7 года, образующийся при распаде ядер урана и плутония. Накопление его в атмосфере при испытаниях атомных бомб заражает воздух этим изотопом, являющимся сильным биологическим ядом, вызывающим в организме человека лучевую болезнь. [c.255]

Утечка значительной доли накопленной радиоактивности из реактора возможна только в том случае, если будут разрушены все барьеры, препятствующие выходу радиоактивных веществ. Большая часть продуктов деления и актиноидов внедрена в матрицу топливной таблетки, и крупномасштабная утечка их может произойти только в том случае, если топливо расплавится. Ситуация осложняется тем, что остаточного тепловыделения за счет радиоактивного распада при внезапной остановке реактора (цепная реакция не идет) вполне достаточно для того, чтобы зона (конструкционные материалы и твэлы) расплавилась, если не будет подавляться теплоноситель. Энергию, выделяющуюся при р- и а-распаде радионуклидов, накопленных в зоне реактора, можно оценить исходя из их активности. Так, при Р-распаде короткоживущих изотопов суммарная энергия Р-частицы и у-квантов на 1 Бк может составлять несколько МэВ, а для долгоживущих — всего несколько десятых МэВ, поскольку энергия распада обратно пропорциональна / д. Из табл. 10.1 следует, что суммарная активность накопленных актиноидов составляет 1,276 Ю" Бк, а продуктов деления — 5,1 10" Бк. Если принять среднюю энергию, реализуемую при р-распа-де, 1,50 МэВ/Бк, а при а-распаде 6 МэВ/Бк, то в активной зоне в 1 с за счет Р- и а-распада будет выделяться [c.174]

Скорость образования ядер радиоактивного изотопа определяется двумя процессами накоплением ядер в результате ядерной реакции и их исчезновением при радиоактивном распаде [c.17]

Накопление и распад радиоизотопов в ряду последовательных превращений. В ряду последовательных превращений тория образуется радиоактивный газ — эманация тория или торон. Последующий распад торона дает начало цепочке сравнительно короткоживущих твердых радиоактивных изотопов. При соприкосновении воздуха, содержащего эманацию, с какой-либо поверхностью твердые продукты распада эманации оседают на ней, образуя активный осадок. Из активного осадка можно выделить радиоактивные изотопы, входящие в ряд тория, в частности ThB. [c.140]

Математические основы метода активационного анализа сводится к тому, что скорость накопления атомов п радиоактивного изотопа, образующегося в результате облучения образца потоком тепловых нейтронов или другими элементарными частицами, определяется двумя одновременно протекающими процессами их образования и распада [c.199]

В ядерной медицине для диагностики и терапии наиболее часто и более эффективно используются радиоактивные изотопы с малым периодом полураспада. Так как транспортировка таких изотопов на большие расстояния затруднена, а в случае очень малого периода полураспада невозможна, были разработаны генераторы короткоживущих радионуклидов. Они представляют собой систему генетически связанных двух нуклидов — долгоживущего материнского и короткоживущего дочернего, который накапливается по мере распада материнского. Генераторные системы позволяют многократно получать лекарственную дозу короткоживущего изотопа по мере его накопления. [c.550]

Первый член уравнения характеризует накопление отделимой формы радиоактивного изотопа в результате протекания ядерной реакции второй член —убыль отделимой формы за счет радиоактивного распада третий — убыль радиоактивного изотопа в отделимой форме в результате радиационно-химического синтеза из него материнского соединения. [c.168]

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]

Радиоактивным равновесием называют состояние системы, содержащей материнский и связанные с ним дочерние изотопы, при котором соотношение количеств материнского и дочерних изотопов ве меняется с течением времени. К состоянию радиоактивного равновесия приводит конкуренция процессов распада и накопления дочерних изотопов в тех случаях, когда [c.54]

Содержание радия можно определить по количеству радона, накопившемуся за определенное время. Расчет накопления радона из радия производится, как и в случае образования радиоактивного изотопа, константа распада которого много больше, чем константа распада материнского вещества. Ввиду малой скорости распада радия, можно считать, что накопление радона происходит с постоянной скоростью. [c.201]

Во всех дальнейших рассуждениях мы будем исходить из того, что в кристаллическую решетку минералов наряду со стабильными элементами могут входить и родоначальники радиоактивных рядов — долгоживущие изотопы что полностью подтверждается накопленным экспериментальным материалом. Для решения вопроса о положении в кристаллической решетке радиоактивных изотопов — продуктов распада материнских веществ — потребовалось изыскать методы, позволяющие установить их форму нахождения в кристаллах. [c.254]

Однако, хотя соотношение между количеством радиоактивных продуктов и количеством исходного урана весьма мало, тем не менее, ядерные реакторы позволяют накапливать миллиграммы и даже граммы различных радиоактивных изотопов. При этом удобнее, конечно, производить накопление изотопов с большими периодами полураспада, ибо в противном случае быстро наступает равновесие, как и в естественных радиоактивных рядах распада, и в единицу времени распадается столько же атомов радиоактивного изотопа, сколько их образуется вследствие работы реактора. [c.85]

При помощи ядерных реакторов удается накопить большие количества только таких радиоактивных изотопов, периоды полураспада которых достаточно велики (не менее десятков часов) и которые можно получать поэтому длительным накоплением. В противном случае, быстро наступает равновесие за единицу времени распадается столько же атомов данного изотопа, сколько их образуется вследствие деления урана. Накопить большие количества изотопа не удается, потому что в этом случае, как и в рядах естественного радиоактивного распада, равновесные коли- [c.112]

Накопление свинца в результате распада содержащихся в минералах радиоактивных элементов позволяет определить возраст соответствующих горных пород. Зная скорость распада доТЬ и и определив их содержание, а также содержание и изотопный состав свинца в минерале, можно вычислить возраст минерала, т. е. время, прошедшее с момента его образования (так называемый свинцовый метод определения возраста). Для минералов с плотной кристаллической упаковкой, хорошо сохраняющей содержащиеся в кристаллах газы, возраст радиоактивного минерала можно установить по количеству гелия, накопившегося в нем в результате радиоактивных превращений (гелиевый метод). Для определения возраста сравнительно молодых образований (до 70 тыс лет) применяется радиоуглеродный метод, основанный на радиоактивном распаде изотопа углерода бС (период полураспада около 5600 лет). Этот изотоп образуется в атмосфере под действием космического излучения и усваивается организмами, после гибели которых его содержание убывает по закону радиоактивного распада. Возраст органических остатков (ископаемые организмы, торф, осадочные карбонатные породы) может быть определен путем сравнения радиоактивности содержащегося в них углерода с радиоактивностью углерода атмосферы. [c.94]

Калий-аргоновый метод основан на радиогенном накоплении аргона в калиевых минералах или минералах и породах, содержащих калий в виде примеси. Источником радиогенного аргона является радиоактивный изотоп калия °К. Большая часть его ( 89%) превращается путем р-распада в Са, остальная часть путем электронного захвата переходит в аргон. Аргоновый метод был разработан Э. К. Герлингом в Ленинграде и получил широкое распространение. Для вычисления возраста используется формула [c.418]

В дальнейшем мы будем рассматривать только естественны радиоактивные изотопы, а именно радон, торон и продукты их распада. Ниже будет обсуждаться вопрос о дозах, создаваемых в легких излучением радона, торона и продуктов их распада, находящихся в состоянии радиоактивного равновесия с этими изотопами в легких затем будет рассматриваться вопрос о накоплении продуктов распада в органах дыхания. Отметим, что накопление изотопов ответственно за большую часть дозы, получаемой легкими. [c.52]

Большое число исследований по ядерной химии и ядерной физике-посвящено накоплению данных о схемах распада радиоактивных изотопов. Полная схема распада включает все виды ядерных превращений данного изотопа, их относительные вероятности, энергии излучения, последовательность испускания частиц и квантов и значения продолжительности жизни всех промежуточных состояний. Если возможно, в схему распада включают данные о спинах и четности различных энергетических уровней. Для исследований схем распада необходимо применять сложную аппаратуру, осуществлять тщательные измерения различных видов излучений. Сведения о спинах и четностях уровней можно получить, пользуясь данными о форме -спектров и угловых корреляциях излучений различных типов. На рис. 97—100 приведены некоторые схемы распада, которые детально разбираются в следующих параграфах. [c.425]

Погрешности счета. Радиоактивный распад является статистическим по природе, иначе говоря, точное число атомов, которое распадется и испустит частицы в любой момент времени, определяется законами теории вероятности. Наблюдаемые отсчеты являются достоверными только в том случае, если они выведены на основе статистического анализа из большого количества накопленных данных. Наиболее удобным критерием счета является среднеквадратичное отклонение а. Можно показать, что если период полураспада изотопа велик /по сравнению с длительностью эксперимента, то при определении радиоактивности величина среднеквадратичного отклонения будет просто равна корню квадратному из общего числа импульсов п. Поэтому вполне оправдано выраже-.нне точности эксперимента как п у/п. [c.218]

При любом исследовании схемы распада первоначально исходят из информации, уже накопленной ранее о данном радиоактивном изотопе. Для нового, недавно открытого изотопа прежде всего определяют период полураспада. Природу радиоактивного излучения устанавливают, применяя различные детекторы счетчики а-частиц, р-счетчики с тонким окном, сцинтилляционные счетчики у-квантов, а также путем изучения его проникающей способности. Наличие характеристического рентгеновского излучения может свидетельствовать о процессе захвата орбитального электрона. [c.426]

В принципе все вышеупомянутые радиоактивные изотопы мы вправе использовать в качестве своего рода геологических часов, по которым можно определять абсолютный возраст изверженных пород и руд, содержащих эти изотопы. Они претерпевают превращение, которое в настоящее время умеют легко обнаруживать, а именно радиоактивный распад, приводящий к непрерывному накоплению идентифицируемых стабильных дочерних продуктов. Несмотря на то что скорость распада некоторых изотопов чрезвычайно мала, она может быть точно измерена с помощью соответствующего электронного оборудования. [c.69]

Количественная сторона активационного анализа характеризуется процессами накопления и процессами распада радиоактивных ядер. Зная основные параметры (сечение активации исходного изотопа нейтронами а, интенсивность потока нейтронов п, период полураспада образующегося радиоизотопа и коэффициент счета детектирующего прибора а), можно рассчитать количество радиоизотопа для любого момента времени как в ходе активации, так и после нее, а по количеству радиоизотопа определить весовое количество анализируемого элемента. С необходимыми для этого расчетными уравнениями и методами регистрации излучений можно познакомиться по соответствующим учебникам и руководствам по радиометрии и радиохимии [46, 72, 94, 271]. Однако на практике для упрощения работы, а также во избежание погрешностей, допущенных в определении а, а и, особенно, п, пользуются относительным методом сравнения со стандартом определяемого элемента, облученного вместе с анализируемым образцом. Лишь в частном случае использования лабораторных источников нейтронов, обладающих большой стабильностью по потоку нейтронов, удобнее пользоваться абсолютным методом вычисления или методом градуировочных графиков, полученных для стандартных смесей. [c.211]

Самопроизвольное деление ядер (спонтанное деление), как и а-распад, наблюдается у тяжелых нуклидов с массовыми числами М > 230 и 2 > 90 (изотопы урана, плутония, америция и др.). Такие ядра де ится на два осколка, массовые числа которых находятся в области 70-170 а. е. м. Кроме осколков в процессе деления образуются два-три нейтрона. При делении высвобождается суммарная энергия 200 МэВ, в том числе кинетическая энергия осколков, которая составляет -170 МэВ. Эта энергия распределяется между двумя осколками обратно пропорционально их массовым числам (см. формулу (1.19)). Так, если массовые числа М = 98 и Л/2 = 140, то 1 = 99,4 МэВ, Е2 = 69,6 МэВ. По сравнению со стабильными изотопами соответствующих элементов осколки перегружены нейтронами и поэтому распадаются с испусканием подряд нескольких р-частиц, образуя так называемые радиоактивные изобарные цепочки, имеющие одинаковые массовые числа, но отличающиеся зарядом нуклидов Из-за того, что период полураспада по каналу спонтанного деления очень большой (для Ту2 = 8 лет), радиоактивность накопленных продуктов деления в природном уране незначительна. [c.10]

Распад радиоактивных ядер приводит, естественно, к сдвигам изотопного состава многих элементов к накоплению содержания изотопов одних элементов и уменьшению других. Основное значение в истории Земли и метеоритов имеют радиоактивные изотопы К 0(7 = 1,25 10 лет), 32(7 = 1,42 10 ° лет), и235(7 = = 7,13-10 лет) и и з (7 = 4,5 10 лет). Радиоактивный распад указанных изотопов за время, прошедшее с момента образования земной коры, равное 3,5-10 лет, привел к значительному уменьшению их распространенности. Например, количество уменьшилось в 30 раз, — в 8 раз по сравнению с их первоначальным содержанием. Содержание изотопов и благодаря их большему периоду полураспада, уменьшилось на 10 и 50% соответственно. [c.157]

Таким образом, химические свойства этого элемента обуславливают определённый подход к получению препаратов с его радиоактивными изотопами, который заключается в следующем. Если в составе препарата радионуклид находится в форме комплексного соединения, достаточно устойчивого, чтобы предотвратить гидролиз металла, но уступающего по прочности комплексу индия с трансферрином, то такой препарат обусловит быстрое накопление радионуклида в крови, и этот радионуклид будет оставаться в комплексе с белком до полного распада. Данные свойства использованы в технологии получения препарата Цитрин, Тп . Индий образует с цитрат-ионом (С11 ) устойчивые комплексные соединения (логарифм константы устойчивости равен 10,58 для комплекса 1пС11 и 6,17 для комплекса 1пНС11+ [Ю]). Использование при приготовлении препарата смеси лимонной кислоты и цитрата натрия, обладающей определённой буферной ёмкостью, позволяет получать стабилизированное значение pH препарата. [c.395]

Подгруппа 1Уа представлена среди продуктов деления радиоактивными изотопами циркония ( 1/2 = = 1,1-106 лет), (7 ]/2=63,3 суток) и 2гЭ7 (Г /2 = = 17 ч). Активность изотопа 2г слишком мала и может не учитываться, а Zr к началу переработки реакторного горючего обычно распадается. Но на изотоп Zr с периодом полураспада, равным 63,3 суток, который имеет высокий выход и характеризуется жестким 7-излуче-нием, всегда следует обращать самое серьезное внимание. Активность его увеличивается и поддерживается вследствие накопления его дочернего элемента МЬ (Г1/2 = 35 суткам). [c.79]

Дифференциация первичного вещества Земли (вероятно, близкого по составу к веществу каменных или железо-каменных метеоритов) на оболочки произошла под действием теплоты радиоактивного распада в результате накопления тепла, генерируемого радиоактивными изотопами начались процессы выплавления легкоплавкой фракции и дегазации легколетучих соединений в радиальном направлении к поверхности Землиирасслоение, т. обр., вещества планеты на оболочки. [c.423]

Радиоактивные изотопы свинца, которые могут быть применены в качестве меченых атомов, получаются искусственно, облучением таллия дейтронами (РЬ ), или являются продуктами распада урана (РЬ ю) и тория (РЬ 1 ). При работе с естественнорадиоактивными изотопами необходимо считаться с накоплением в них дочерних радиоактивных элементов, по излучению которых проводится измерение количеств РЬ-1° и РЬ . [c.47]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология