Сциларда Чалмерса

Захват медленных нейтронов ядрами различных элементов вызывает эмиссию у-лучей с энергией 3—6 Мэе. Импульс у-кванта уравновешивается отдачей ядра, испускающего квант, что почти всегда приводит к разрыву ковалентных связей, которые образованы с участием атома с таким ядром. Если подобное превращение претерпевает ядро атома галогена, входящего в молекулу органического вещества, то получаемый изотоп галогена будет радиоактивен и радиоактивность можно сконцентрировать в водной вытяжке. Это явление принято называть реакцией Сциларда — Чалмерса [104]. [c.261]

VII. РЕАКЦИИ СЦИЛАРДА - ЧАЛМЕРСА [c.261]

Реакции отдачи, или (по имени открывателей этого явления) реакции Сциларда — Чалмерса, как видно из приведенных примеров, могут быть использованы для выделения и концентрирования радиоактивных изотопов. Однако опыт показывает, что не все возникшие радиоактивные изотопы могут быть отделены от материнского вещества. Так, в приведенном примере около половины образовавшегося в результате ядерной реакции радиоактивного изотопа остается в йодистом этиле. В основе этого явления, называемого удержанием, лежит несколько причин. [c.101]

В чистом стироле происходит полимеризация, являющаяся результатом эффекта Сциларда-Чалмерса для атома водорода. В присутствии бромистого этила образуется радиоактивный продукт с периодом полураспада 33,0 часа. При комнатной температуре и за время, при котором без катализатора полистирол не образуется, возможны только малые степени превращения. [c.231]

Б. ПРОЦЕССЫ, НЕ ПРИВОДЯЩИЕ К ИЗМЕНЕНИЮ АТОМНОГО НОМЕРА химия РЕАКЦИЙ СЦИЛАРДА-ЧАЛМЕРСА [c.212]

В итоге можно сказать, что основные характеристики реакций Сциларда-Чалмерса с молекулами галоидозамещенных углеводородов состоят в следующем. [c.215]

РЕАКЦИЯ СЦИЛАРДА-ЧАЛМЕРСА В ЦЕПНОМ КОТЛЕ [c.230]

Радиационный захват нейтрона устойчивыми ядрами является важной ядерной реакцией, которая часто приводит к образованию полезных радиоизотопов. Активный изотоп, получаемый в этой реакции, химически тождественен с материалом мишени. 0 обстоятельство часто обусловливает серьезные ограничения в полученной активности. Реакция Сциларда-Чалмерса, которая приводит к отделению активных атомов от материала мишени в силу отдачи кванта, может быть использована при благоприятных условиях для повышения активности материала. В настоящей статье обсуждаются некоторые факторы, управляющие этим процессом обогащения, и в особенности влияние интенсивного поля излучения цепного котла. [c.230]

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

Реакция Сциларда-Чалмерса 231 [c.231]

Б дальнейшем изложении принимается, что в данной системе имеет место реакция Сциларда-Чалмерса, т. е. что доказала возможность заметного отделения активного [c.231]

Химическое разделение ядерных изомеров было впервые осуществлено Сегрэ Галфордом и Сиборгом [S30] и независимо от них Дево и Либби [D18], Сегрэ, Галфорду и Сиборгу удалось отделить химическим путем изомер Вг ° (18 мин.) от изомера с периодом полураспада 4,4 часа с более высокой энергией, который входил в состав третичного бромистого бутила, с помощью реакции, аналогичной процессу Сциларда — Чалмерса. При синтезе третичного бромистого бутила в него вводился Вг °. Полученное соединение взбалтывали с водным раствором метилового спирта и затем извлекали ( H)g Br из водной фазы с помощью бензола. К водной фракции добавляли бромный носитель в форме бром-иона, осаждали бромид серебра путем добавления ионов серебра и затем измеряли активность полученного осадка. Результаты этих опытов, представленные графически на рис. 47, показывают, что Вг ° с периодом полураспада 18 мин., являющийся дочерним продуктом изомера с периодом полураспада 4,4 часа, был сконцентрирован в водной фазе. [c.218]

Реакция Сциларда-Чалмерса 233 [c.233]

Теперь рассмотрим два крайних случая обогащения по Сциларду-Чалмерсу при условии большой плотности нейтронного потока. В первом случае предполагается, что Kz Ki, т.е. что потеря активного отделяемого элемента в результате радиационно-химических эффектов исчезающе мала, но образование неактивного атома в отделяемой форме происходит в заметном количестве. Во втором случае предполагается, наоборот, что Ki K-2- [c.233]

Для успешного использования того или другого соединения в процессах Сциларда — Чалмерса или в процессах изомеризации требуется, чтобы реакция изотопного обмена между этим веществом и образующимся в результате протекания ядерной реакции была бы достаточно медленной. Однако так как данные о таких реакциях приведены в табл. УША и УШБ, то в настоящую таблицу они не включены, за исключением тех случаев, когда проводились специальные опыты для определения степени обмена. [c.298]

Зависимость коэфициента обогащения от р и / для данной реакции Сциларда-Чалмерса (/ и К1 постоянные) вполне ясна. Если разложение не очень велико, то Р будет приблизительно равняться , [c.234]

Случай 3, < рК1, т.е. скорость разложения больше скорости распада. Удельная активность растет с увеличением продолжительности облучения, приближаясь к предельному значению (кривые 5 и 6). Очевидно, что в этом случае процесс Сциларда-Чалмерса бесполезен. [c.235]

Трифенилстибин дает очень удобную реакцию Сциларда-Чалмерса при кратких бомбардировках, так как в этом случае активная сурьма переходит в растворимую в воде форму, в то время как материал мишени растворим в органических растворителях. При таком процессе отделения извлекается 60% активной сурьмы и совсем незначительное количество неактивной сурьмы. Продолжительная бомбардировка и здесь приводит к образованию больших количеств неактивной сурьмы в воднорастворимом виде и снижает количество экстрагированной активной сурьмы ниже 10%. [c.237]

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

Реащия Сциларда-Чалмерса 241 [c.241]

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]

Это приводит к разбавлению активного изотопа. Возможно также, что излучение вызовет дальнейшие химические превращения отделяемого химического изотопа, которые MorjT привести его к такой форме, в которой он уже не будет отделим, хотя этот эффект, вероятно, сказывается только в ограниченных условиях. Поэтому успешное проведение реакции Сциларда-Чалмерса при малой интенсивности или кратковременном облучении еще не гарантирует ее успеха при более продолжительной или более интенсивной бомбардировке. В следующем разделе приводится полу-количественный расчет этого эффекта. [c.231]

Наряду с работами, посвященными выяснению химической природы атомов отдачи, был проведен ряд исследований с целью выделения радиоактивных атомов отдачи из вещества мишеней для получения образцов с высокой удельной активностью. При обсуждении результатов опытов по облучению галогенных органических соединений (раздел 16) было указано на необходимость соблюдения условия отсутствия обмена радиоактивных атомов в их новой химической форме с атомами облучаемого химического соединения. Это условие должно, конечно, всегда соблюдаться при использовании реакции Сциларда — Чалмерса. [c.211]

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]

Из-за наличия рекомбинации и других эффектов, приводящих к возрастанию величины неизвлекаемой части радиоактивных атомов, которые остаются в составе вещества мишени, доля извлеченной активности часто бывает меньше 1,0. Кроме того, представляется весьма сомнительным, чтобы с помощью какой-либо реакции Сциларда — Чалмерса можно было получить фракцию, содержащую только радиоактивные атомы. Распад вещества мишени при облучении, который происходит при воздействии всякого излучения, может приводить к образованию из стабильных изотопов данного элемента такой же формы химического соединения, какая возникает из радиоактивных атомов. Поскольку при радиационном распаде на один активный атом могут образоваться тысячи стабильных атомов, следует с осторожностью относиться к сообщениям о получении препаратов, содержащих только радиоактивные атомы (см. разд. 6). [c.212]

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 того чтобы реакция Сциларда — Чалмерса протекала, не обходимо, чтобы радиоактивный атом не рекомбинировал с алкилом или с другим радикалом и чтобы он не обменивался с неактивным атомом в облучаемой молекуле-мишени. Реакции Сциларда — Чалмерса широко изучались для твердых, жидких и газо образных состояний алкилгалогенидов с использованием в основном (п, у)- и (у, /г)-процессов. В результате этого изучения были предложены модели главным образом Либбеем с сотрудниками, для объяснения механизма реакций с участием так называемых горячих, атомов. [c.420]

Использование медленных нейтронов имеет то преимущество, что при этом можно оценить количество непосредственно образующихся свободных радикалов. Возникновение активированных молекул Б этом случае происходит по механизму Сциларда-Чалмерса [175]. Захват медленного neiiTpona ведет к испусканию одного или более квантов высокой энергии, что в свою очередь вызывает эффект отдачи в ядре. Это происходит настолько интенсивно (см. табл. 21), что связь атома с остатком молекулы рвется, и выделяющийся атом обладает настолько высокой кинетической энергией, что при столкновении с ним возникают вторичные активные атомы и радикалы. Фактически оказывается, что вторичные центры являются главной причиной полимеризации [176]. Таким образом, инициирование посредством атаки молекулы RN, где N содержит захваченные ядра, и последующий нроцесс могут быть описаны следующей схемой [c.230]

Авторы [177] проделали кинетический анализ для стирола на основе обычного ценного механизма, включающего передачу через растворитель и мономер. Учитывая образование первичных радикалов под действием эффекта Сциларда-Чалмерса на (1) атомы водорода в мономере и растворителе и (2) на ядра X (например Вг) в растворителе, для скорости нпициирования I на единицу объема имеем [c.231]

Принимая для длины кинетической цепи значение, определенное для термической полимеризации при той же температуре [17], и зная скорость превращения, можно вычислить скорость образования активных центров. Установлено, что влияние первичного эффекта радиации невелико (около 1% от общего). Другими источниками активных центров являются 1) уфотоны, испускаемые при захвате, 2) Р-и у-излучение радиоактивных атомов и 3) столкновения с атомами, обладающими высокой энергией (Вг и D). В ряде остроумных экспериментов было показано, какое участие в реакции принимают в отдельности первичные частицы Сциларда-Чалмерса и фотоны и электроны (число которых известно, а интенсивность совпадает с интенсивностью в первоначальных опытах). Предварительные данные показывают следующую долю участия различных факторов в образовании полимера [c.232]

Большое число соединений сурьмы было исследовано в отношении их поведения в интенсивных полях излучения. Был установлен ряд обогатительных реакций по Сциларду-Чалмерсу при низкой интенсивности, но все они оказались подверженными интенсивным химическим воздействиям излучения при больших плотностях нейтронного потока. Метасурьмянофтористый аммоний NH4SbFg бомбардировался в твердом состоянии, затем растворялся, и активный [c.236]

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]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология