Стабильность после облучения нейтронам

Очень важно сохранить термическую стабильность реактивных топлив для сверхзвуковых самолетов хотя бы при малых дозах излучения. В то же время после облучения нейтронами ни одно из испытывавшихся товарных реактивных топлив не обладало достаточной термической стабильностью. Таким образом, ароматические углеводороды, содержащиеся в реактивных топливах, не являются идеальной защитой от действия радиоактивного излучения. Лучший защитный эффект показали гетероциклические азотистые соединения толуидин, хинолин, 8-оксихинолин. [c.175]

Предположим, что в каком-либо конкретном случае имеет место реакция Сцилларда — Чалмерса, т. е. доказана возможность заметной сепарации радиоактивных изотопов от стабильных после облучения соединений медленными нейтронами. [c.268]

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]

При облучении большинства элементов медленными нейтронами может происходить ядерное превращение только одного типа —- радиационный захват нейтронов. Поэтому число образующихся при этом радиоактивных изотопов не превышает числа стабильных изотопов данного элемента. Такие простые соотношения наблюдаются лишь в том случае, когда поток нейтронов не слишком велик. В противном случае может происходить последовательный захват нейтронов, как это имеет место для Аи Р32 и т. д. Если число наблюдаемых после облучения периодов полураспада оказывается больше числа изотопов, входивших в состав облучаемого элемента, то это является верным признаком возникновения одной или нескольких пар изомерных ядер. С помощью этого метода была установлена ядерная изомерия брома. [c.302]

Нейтронно-активационный метод, как было найдено, может быть применен для определения иодида и других галогенидов. Иодид. и бромид можно определять по их радиоактивности после проведения селективной экстракции каждого галогенида [87]. Метод позволяет определять 0,01 мкг иодида и 0,1 мкг бромида. Морган, Блэк и Митчел [88] использовали нейтронную активацию для определения стабильного неорганического иодида в жидкостях. Осложняющим фактором является то, что кроме 1 при активации тепловыми нейтронами образуются другие 7-излучаю-щие изотопы. В этом исследовании [88] после облучения отделяли иодид на ионообменной колонке. Метод позволяет определять 20 мкг иодида в 100 мл. [c.396]

Поскольку в активационном анализе используется возбуждение стабильных ядер элементов при облучении потоками ядерных частиц, то 1934 г.—год открытия искусственной радиоактивности — важная веха в истории возникновения активационного анализа. Как известно, Ирен и Фредерик Жолио-Кюри впервые обнаружили искусственную радиоактивность при облучении алюминия а-части-цами полония. А уже через год после открытия искусственной радиоактивности было исследовано более 50 радиоактивных изотопов, которые получили главным образом при облучении различных веществ нейтронами. Дальнейшее исследование искусственной радиоактивности довольно скоро привело к перво.му практическому использованию ее в целях анализа. [c.6]

В некоторых случаях нейтронный активационный анализ оказывается недостаточно эффективным из-за образования при облучении короткоживущих радионуклидов или же, наоборот, очень долгоживущих или даже стабильных ядер. В этом случае используют активационный анализ под действием фотонов большой энергии. Образование таких фотонов происходит после торможения пучка ускоренных электронов на мишени из вольфрама или молибдена. При облучении пучком таких тормозных фотонов мишени из исследуемого материала происходит реакция ядерного фотоэффекта Х (7, п) Х. Продуктом этой реакции является нейтронно-дефицитное ядро X, которое распадается либо с испусканием позитрона, либо с захватом электрона. Как правило, в результате распада получаются ядра в возбуждённом состоянии, испускающие один или несколько гамма-квантов. По этой причине определение активности продуктов реакции обычно проводят по гамма-активности на гамма-спектрометрах. [c.110]

При облучении брома нейтронами они обнаружили, что образуются радиоактивные изотопы с периодами полураспада 18 минут, 4,2 часа (ка эти изотопы указывал также Ферми) и 36 часов. А поскольку известны лишь два стабильных изотопа брома Вг и 1Вг, образование трех видов радиоактивных ядер поначалу казалось необъяснимым. Но физики доказали, что у атомов брома-80 есть два сорта ядер и тем самым открыли изомерию ядер искусственных изотопов. После этого и само явление получило права гражданства . [c.152]

Таким образом, стало ясно, что позитроны испускаются не в момент столкновения -частицы с ядром алюминия, а после такого столкновения. Стало быть, при реакции а-частицы с ядром алюминия могут искусственно создаваться радиоактивные изотопы. Можно было даже установить, что время жизни таких искусственно радиоактивных изотопов невелико. Если в первые секунды после окончания облучения образец облученного алюминия испускал довольно большое количество позитронов, то уже через 10—15 мин. испускание позитронов становилось почти незаметным. Оставалось определить, какие именно ядра, присутствующие в облученном образце алюминия, испускают позитроны. Исходное ядро АР и ядро 51 , образующееся в записанной выше реакции, являются стабильными. Кроме следов протонов и позитронов, никаких других следов в камере Вильсона не наблюдалось. Частицей, не оставляющей следа в камере, мог быть только нейтрон. Поэтому супруги Жолио-Кюри сделали вывод, что кроме реакции АР ( , при об- [c.62]

Реакции отдачи являются единственным практическим способом разделения ядерных изомеров. Рассмотрим этот вопрос на примере разделения изомеров Вг °. При облучении брома нейтронами его стабильные изотопы Вг и Вг по реакциям (п, у) дают радиоактивные Вг и Вг . Первый из них существует в двух изомерных формах Вг с повышенной энергией, который с полупериодом 4,5 час. превращается в низший изомер Вг ° с полупериодом дальнейшего распада 18 мин. Изомерный переход сопровождается испусканием у-лучей и электронов внутренней конверсии, которые уносят избыточную энергию, а образующийся изомер Вг ° получает энергию отдачи. Ее недостаточно для того, чтобы атом этого изомера мог разорвать связи в молекуле и вырваться из нее. Действительно, суммарная энергия у-фотонов при изомерном переходе брома равна 0,084 Мэв, что согласно (5—27) сообщает атому брома энергию всего лишь в 0,05 эв, соизмеримую с энергией тепловых движений при обыкновенных температурах. Согласно (5—29), внутренняя конверсия (при той же энергии испускаемых электронов) сообщает атому Вг энергию отдачи на один порядок больше, но и ее недостаточно для разрывания химических связей. Тем не менее в этом и во многих других случаях изомерный переход путем внутренней конверсии ведет к освобождению атомов образующегося изомера в таких формах, в которых он может быть отделен от исходного изомера. Происходит это благодаря эффекту Оже. После того как конверсионные электроны уходят с К- или -уровней, вакантные места заполняются переходом электронов с более высоких уровней, а освобождающаяся при этом энергия излучается в виде фотонов рентгеновских частот. Они могут вызывать внутренний фотоэффект на внешних валентных электронах и вырывать их из оболочки атома. При этом изомерный атом превращается в многозарядный ион, который может покинуть молекулу, так как ее стабильность нарушается при такой ионизации. [c.207]

Метод основывается на том, что при бомбардировке мощным потоком нейтронов стабильные изотопы элементов могут превращаться в радиоактивные, которые характеризуются специфическим по характеру и энергии излучением. Так, стабильный изотоп содержащийся в природном хлоре в ксЗли-честве около 25%, превращается в этих условиях в радиоактивный изотоп С1, который распадается с излучением р- и у-лучей. Энергия последних соответственно составляет 1,59 и 2,16 мэВ . Следовательно, если после облучения нейтронами проба излучает улучи. с указанной энергией, то это свидетельствует о наличии в ней хлора. Анализ составляющих у-излучение, которые различаются по энергии, осуществляется с помощью многоканальных гамма-анализаторов. . [c.195]

Вслед за этим Ферми с сотрудниками (1934) нашли, что почти все элементы, после облучения нейтронами, обнаруживают радиоактивность с испусканием р-лучей (отрицательные электроны). Например из алюминия образуется радиоактивный изотоп натрия, который с полупериодом 14,8 час. распадаетса дальше до стабильного магния [c.67]

В первой работе Сиборга и Ливингуда [П27] приведен ряд примеров активационного анализа. Примесь 0,0006% галлия к железу была обнаружена облучением образца дейтеронами 6,4 Мэв из циклотрона. При этом галлий дает по реакциям Оа й, р) и (й, р) два, 8-активных изотопа Оа и Оа с полупериодами 20,3 мин. и 14,3 час. После прибавления небольшого количества галлия, в качестве носителя, он был отделен химическим путем от железа, которое также содержало -активный изотоп Ре с полупериодом 47,1 дня, образовавшийся в результате реакции Ре ( , р). Дейтеронное облучение железа дает также несколько радиоактивных изотопов кобальта и марганца, но они не попадали в железную фракцию после ее отделения. Из сравнения активностей Оа °, Оа и Ре , соотношение которых, после поправки на распад за время после облучения, было 0,16 0,091 217, и из природного изотопного состава галлия и железа было вычислено указанное содержание галлия в образце, предполагая, что активность каждого компонента в начальный момент пропорциональна его концентрации, как дает уравнение (9—3) при одинаковых а. В той же работе приведено определение примеси железа к окиси кобальта, в которой после облучения дейтеронами- обнаружена В-активность с полупериодом 18,2 час., принадлежащая Со , образовавшемуся по реакции Ре й, р). Примеси 0,01—0,1% меди к никелю, а также ничтожные следы серы и фосфора в бумаге были открыты после облучения нейтронами, полученными от бериллиевой мишени, на которую направлялся пучок дейтеронов из того же циклотрона. В этих случаях радиоактивные изотопы образуются по реакциям п, ) из стабильных Си и Си , и 5 . В работе Кинга и Гендерсона [1128] примеси до 0,01% меди в серебре были открыты путем облучения а-частицами из циклотрона. Реакция Си (а, п) дает -активный Оа с полупериодом 9,45 часа, который легко может быть отличен от одновременно образующихся из серебра изотопов и с гораздо [c.439]

К преимуществам реакторного способа накопления радионуклидов следует отнести возможность накопления значительных (до нескольких килокюри) количеств целевого радионуклида. Эта возможность определяется как большой массой облучаемых мишеней (одновременно могут облучаться килограммовые количества стартового материала), так и доступностью облучательных устройств с высокой плотностью нейтронного потока. Недостатком реакторного метода является ограниченное число направлений возможных ядерных реакций (см. рис. 9.1.1) и, следовательно, ограниченная номенклатура накапливаемых радионуклидов (как правило, лишь нейтронноизбыточных). Кроме того, при облучении в реакторе в мишени, наряду с целевым радионуклидом, одновременно образуются нежелательные радиоактивные и стабильные примеси. Вместе с тем, в реакторе могут быть реализованы некоторые пороговые ядерные реакции (например — (п, р) г), при помощи которых после радиохимического отделения стартового химического элемента получается целевой радионуклид, практически не содержащий других нуклидов. Такие препараты называются безносительными, а их удельная активность в этом случае близка к теоретической. [c.506]

В нейтронно-активационных методах пробу после облучения )астворяют обычно в смеси HF и HNO3 [696,1062], однако в работе 806] показано, что более точные результаты получаются при сплавлении облученного образца со смесью NaOH и Na202- Для выделения радиоактивного As в качестве носителя применяют соединения стабильного изотопа As. Нейтронно-активационные методы определения мышьяка в кремнии характеризуются самой высокой чувствительностью, достигающей 0,001 мкг As или 10 —10 % As. [c.164]

Изотопы, атом, валентность.Природный У. состоит из смеси стабильных изотопов С (98,892%) и С (1,108%). В атмосфере в количестве ок. 2-10 ° вес. % присутствует также радиоактивный изотоп С (Тч = = 5,6-10 лет, Р), к-рый постоянно образуется в верхних слоях атмосферы при действии нейтронов космич. излучения на изотоп азота N1 по реакции N1 (п,р) С и участвует в круговороте У. Определение уд. активности С1 в углеродсодержащих остатках биогенного происхождения позволяет судить об их возрасте (см. Возраст геологический абсолютный). С является также одним из наиболее широко применяемых изотопных индикаторов. Искусственно Сполучают длительным облучением азотсодержащих мишеней [обычно ВезКа или Са(КОз)2] мощным потоком нейтронов в ядерном реакторе. После облучения вещество мишеней переводят с помощью химич. операций в Ba Oз И.1И Ка2С1 0з. В меньшей степени в качестве изотопного индикатора используется С . Получен также ряд короткоживущих радиоактивных изотопов У., не имеющих практич. значения (см. Изотопы). Сечение захвата тепловых нейтронов атомом У. 0,0045 барн. [c.153]

Термостабилизаторы для специального использования в модифицируемых облучением полиэтиленовых композициях должны иметь радиационную стойкость до доз 50—100 Мрад, высокую эффективность стабилизации после облучения указанными дозами, а также малую актиБируемость при воздействии нейтронного излучения, обеспечивать эффективное структурирование полиэтилена при малых дозах (сенсибилизация или нейтральность к процессам сшивания) продолжительность стабилизирующего действия при температурах эксплуатации полиэтилена при 150— 80 °С не менее 10000 ч. Термостабилизаторы должны защищать полиэтилен от ультрафиолетовой и термоокислительной деструкции в условиях одновременного воздействия радиации, СВЧ-энергии и в контакте с воздухом, содержащим повышенные концентрации озона. Они не должны мигрировать на поверхность и вымываться должны быть коррозионно неактивными по отношению к металлам совмещаться с полиэтиленом. Кроме того, они должны сохранять стабильность характеристик в условиях технологической переработки материала легко и просто вводиться в полимер быть доступными и дешевыми нетоксичными стабильными в условиях длительного хранения. [c.94]

Из радиоактивациопных методов определепия мышьяка в аналитической практике наибольшее значение имеют нейтронноактивационные методы [617, 843, 1031]. Они включают облучение анализируемого материала потоком нейтронов, в результате чего стабильный изотоп As превращается в радиоактивный изотоп As с периодом полураспада 26,8 часа, испускающий вместе с -излучением р-частицы с максимальной энергией 3,1 Мов. Поэтому после активации мышьяка нейтронами его можно определять регистрацией р-частиц с помощью счетчика Гейгера — Мюллера, а с помощью сциптилляционного счетчика измерять 7-излучение. Чаще используют р-счетчики, имеющие меньший фон по сравнению со сцинтилляционным счетчиком [1077]. [c.108]

Сущность метода активационного анализа заключается в облучении порции анализируемого материала нейтронами или заряженными частицами, которые переводят стабильный изотоп определяемого элемента в радиоактивный. Измеряя активность радиоактивного и.зотопа, образовавщегося после определенного времени облучения источником известной интенсивности, и зная сечение ядерной реакции, а также эффективность счетной установки, можно вычислить содержание интересующего нас элемента. [c.359]

Искусственная радиоактивность. Не всегда в результате описанных выше ядерных реакций возникают стабильные продукты. Известно большое количество ядерных реакций, при которых продуктами являются неустойчивые ядра, испытывающие через некоторое время дальнейший самопроизвольный распад, подобный радиоактивно.му распаду. Это явление впервые наблюдали И. К гори и Ж ОЛИ о (1934) при облучении бора, алюминия или магния а-лучами радия. Это облучение сопровождается излучением нейтронов, образующихся в результате соответствующих ядерных реакций. После прекращения облучения препарат продолжал испускать позитроны с довольно быстро убывающей интенсивностью (полупериоды в несколько минут). Таким образом,, продуктами облучения а-частицами оказались в этих примерах новые радиоактивные вещества, испускающие, однако, в отлййие от природных радиоактивных элементов, "позитроны. [c.66]

Л8 (п,7). Мишень (СНз)2А800Н (СНз)2 АзООЫа. 1) Какодиловую кислоту подвергают облучению медленными нейтронами в урановом ядерном реакторе и затем обрабатывают ее концентрированной соляной кислотой. Для восстановления имеющегося в небольшом количестве пятивалентного мышьяка прибавляют к раствору однохлористую медь (на 0,75 г какодиловой кислоты рекомендуется добавлять 7,5 мл концентрированной соляной кислоты и 0,4 г однохлористой меди). После этого, при нагревании до 110° в токе воздуха, отгоняют треххлористый мышьяк, образованный радиоактивными атомами Аз и стабильными Аз , получившимися в свободном состоянии вследствие изотопного обмена или разложения материнского вещества. Отгонка производится в азотную кислоту или в охлаждаемую льдом воду. [c.36]

При нротекании ядерных реакций, а также в результате бомбардировки нейтронами и другими аналогичными частицами или при радиоактивном распаде образующиеся атомы обычно вылетают с кинетической энергией отдачи, значительно превосходящей величины энергий, необходимых для диссоциации обычных химических связей. В соответствии с этим если рассматриваемый атом был связан в молекуле ковалентной связью, то он выбрасывается с большой скоростью, а затем после потери своей энергии при последовательных соударениях вступает в различные реакции, в результате чего в конце концов превращается в какой-нибудь стабильный продукт. Это явление впервые наблюдали Сцилард и Чалмерс в 1934 г. Они обнаружили, что при облучении йодистого этила нейтронами большую часть образующегося радиоактивного йода можно экстрагировать водой. Эта методика, нри помощи которой можно концентрировать радиоактивные изотоны, известна как процесс Сцила-рда — Чалмерса, а реакции, в которые вступают выбрасываемые с большой [c.446]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология