Сцилларда Чалмерса

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]

Единственным методом отделения радиоактивных атомов от стабильных, входящих в состав мишени, является метод атомов отдачи (метод Сцилларда — Чалмерса) [34]. Сущность этого метода заключается в следующем. При облучении соединения стабильного изотопа медленными нейтронами, захват нейтрона ядром этого изотопа сопровождается образованием составного возбужденного ядра, которое переходит в основное состояние путем эмиссии у-квантов захвата. Получаемая атомом энергия отдачи обычно во много раз превышает энергию химической связи атомов элемента в облучаемом соединении. В результате происходит разрушение молекулы и радиоактивный атом выделяется в свободном состоянии или в виде иона. Если между облучаемым соединением и формой стабилизации радиоактивных атомов не происходит изотопного обмена и химические формы, в виде которых стабилизируется радиоактивный изотоп, сравнительно легко отделяются от исходного соединения, то выделение этих форм приводит к обогащению изотопа. Таким образом, чрезвычайно трудная проблема разделения изотопов сводится к разделению различных химических форм одного и того же элемента. [c.24]

Эффективность метода Сцилларда — Чалмерса, зависящая от выбора исходного соединения, условий облучения и метода изолирования радиоактивного изотопа, характеризуется выходом и фактором обогащения этого изотопа. [c.25]

Метод атомов отдачи. В настоящее время синтез радиоизотопов методом атомов отдачи широко используется в радиохимии и известен нод названием метода Сцилларда — Чалмерса. [c.156]

Единственным известным в настоящее время методом отделения искусственных радиоактивных изотопов, получаемых по реакции (п, г), является метод Сцилларда — Чалмерса, использующий радиоактивную отдачу при эмиссии -квантов захвата [2—7]. Сущность этого метода заключается в следующем. При облучении стабильного элемента (в виде соединения) медленными нейтронами захват последних сопровождается выделением энергии связи нейтрона с ядром в виде -[-квантов захвата и химическими изменениями согласно следующей схеме [c.242]

Успешное применение реакции Сцилларда — Чалмерса для обогащения радиоактивных изотопов связано с выполнением следующих основных условий [c.243]

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]

Показателями эффективности реакции Сцилларда — Чалмерса являются удельная активность отделимой формы и фак- [c.268]

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]

Если к > ркх, т. е. скорость радиоактивного распада больше скорости разложения, то удельная активность отделимых форм будет непрерывно уменьшаться с увеличением длительности облучения, приближаясь к предельным значениям (рис. 4-6, кривые 1, 2, 3). Это приводит к тому, что при достаточно длительном облучении удельная активность отделимой формы может оказаться меньше удельной активности элемента в облучаемом препарате в целом. Подобный результат является следствием неблагоприятного соотношения между количествами радиоактивного и стабильного изотопов, переходящих в отделимую форму вследствие эффекта Сцилларда-Чалмерса и радиационнохимического разложения. [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]

Реакция (7, ), как и реакция (л,7), происходит без изменения заряда ядра. Концентрирование изотопов, возникающих при подобных превращениях, осушествляется с помощью методов, основанных на использовании эффекта Сцилларда — Чалмерса, как это было подробно описано для случая радиационного захвата нейтронов. [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]

О возможности применения метода Сцилларда — Чалмерса см. 10, гл. IX. [c.196]

При различных ядерных превращениях дочерние атомы, как правило, обладают некоторой избыточной энергией, которой в принципе достаточно для протекания химических реакций, переводящих их в валентные и структурные формы, отличные от материнских. Именно на этом и основано разделение дочерних и материнских атомов при ядерных реакциях, не сопровождающихся изменением заряда ядра (реакции Сцилларда — Чалмерса). [c.243]

Эффект Сцилларда — Чалмерса [c.176]

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]

Образующиеся при распаде атомы могут вести себя двояким образом 1) занимают место в кристаллической решетке независимо от валентности иона 2) в зависимости от валентности каждый из ионов занимает соответствующие места в решетке, в результате чего происходит разделение изотопов по Сцилларду—Чалмерсу. В твердых телах типа окисей такое разделение, по-видимому, не происходит. Так, например, авторы показали, что при нейтронном облучении и Од образующийся и содержал соответственные количества ионов и и , [c.202]

Стабилизация Г. а. в формах, отличных от исходной, была обнаружена в 1934 Л. Сциллардом и Т. Чалмерсом при выделении радиоакт. пода из СгНа , облученного нейтронами (эффект Сцилларда — Чалмерса). Г. а. исполь-.эуют при синтезе меченых соед., разделении и обогащении изотопов и др. [c.142]

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]

В области неорганических кристаллических систем внимание было еще раз сконцентрировано на соотношении между эффектами Сцилларда — Чалмерса и изучением внедренных в решетку атомов (или, более обще, изучением центров дефектов структуры методами физики твердого тела). Наиболее значительное открытие сделали Мэддок (Maddo k) и Валькоб (Val ob) [50]. Они нашли, что даже такой простой кристалл, как КВг, можно исследовать методом Сцилларда — Чалмерса, Можно предполагать, что любой атом отдачи брома будет либо ионом бромида в решетке, либо будет обмениваться с ним. Однако, когда облученный нейтронами КВг растерли с дибромэтиленом — реагентом, который быстро обменивается с атомами брома, но не ионами,— выделили фракцию брома отдачи, имеющую удельную активность, примерно в 100 раз большую, чем общая удельная активность брома. Они провели многочисленные опыты по контролю достоверности этих наблюдений и заключили, что по крайней мере некоторые атомы отдачи брома, весьма возможно внедренные, находились в местах дефектов. Ясно, что дальнейшая работа в этих нанравлениях дает наибольшую вероятность установить прямые соотношения между химическими и более типичными физическими (оптическими и т. д.) измерениями центров дефектов структуры. [c.118]

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]

В связи с рассматриваемыми явлениями представляет интерес эффект Сцилларда—Чалмерса, который важен для и.чотопного [c.56]

При изучении распределения радиоактивных изотопов однога и того же элемента по различным химическим формам в результате реакций Сцилларда — Чалмерса наблюдается интересное явление изотопного эффекта. Например, при облучении фтало-цианина цинка обнаружено значительное различие в удерживании для (28,9%) и (41,6%) [эти изотопы образуются по реакциям 2п(п, yY Zn и Zn(n, Y) Zn]. [c.245]

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]