Радиоактивные изотопы обогащение

РАДИОАКТИВНЫХ ИЗОТОПОВ ОБОГАЩЕНИЕ— совокупность приемов, позволяющих произвести частичное или полное отделение радиоактивных изотопов от стабильных атомов облучаемого элемента. Количественной характеристикой эффективности процесса служит коэфф. обогащения к-рый определяется как отношение уд. активностей препаратов, полученных в результате обогащения и непосредственно после облучения Р всегда больше единицы и достигает очень больших величин в случае приготовления препаратов радиоактивных изотопов без носителя. При получении радиоактивных изотопов по ядерным реакциям, связанным с изменением атомного номера элемента, в основу методов обогащения кладутся различия физико-химич. свойств получаемого радиоактивного изотопа и элемента мишени. Напр., для отделения от цинка радиоактивной меди, полученной по реакции п (п, р) Си , используют различное положение этих элементов в ряду напряжений, различную растворимость в кислотах их сульфидов и т. п. [c.240]

Следует подчеркнуть, что применение мембранного разделения для этих целей изначально рассматривалось в качестве альтернативы другим традиционным способам разделения — ректификации, абсорбции, адсорбции. Так, мембранное разделение изотопов урана с получением обогащенного гексафторидом урана ( иРб) потока используется в промышленном масштабе с 40-х годов нашего столетия [35]. Кроме того, этот метод используется для выделения радиоактивных изотопов благородных газов из ретантов заводов по переработке ядерного горючего, из защитной атмосферы ядерных реакторов на быстрых нейтронах и т. д. [99]. [c.314]

Стабильные и радиоактивные изотопы. В настоящее время известно около 280 стабильных изотопов, принадлежащих 81 природному элементу, и более 1500 радиоактивных изотопов, 107 при родных и синтезированных элементов. При этом у элементов с нечетными I не более двух стабильных изотопов. Число нейтронов в таких атомных ядрах, как правило, четное. Большинство элементов с четным 2 характеризуется несколькими стабильными изотопами, из которых не более двух с нечетными А. Наибольшее число изотопов имеют олово (10), ксенон (9), кадмий (8) и теллур (9). У многих элементов по 7 стабильных изотопов. Такой широкий набор стабильных изотопов у различных элементов связан со сложной зависимостью энергии связи ядра от числа протонов и нейтронов в нем. По мере изменения числа нейтронов в ядре с определенным числом протонов энергия связи и его устойчивость к различным типам распада меняются. При обогащении нейтронами ядра излуч-ают электроны, т. е, становятся р -активными с превращением нейтрона в ядре в протон. При обеднении ядер нейтронами наблюдается электронный захват или р+-активность с превращением протона в ядре в нейтрон. У тя- [c.50]

Искусственное получение радиоактивных изотопов ведет обычно к образованию ничтожно малых их количеств, притом распределенных по всей массе исходного материала. В связи с этим очень большую роль при изучении искусственной радиоактивности играют химические методы исследования. Лишь с их помощью удается разрешить две основные в данном случае задачи —установление природы носителей активности и выделение соответствующего радиоэлемента в обогащенном состоянии. [c.520]

Рассел [92] приводит данные по обогащению радиоактивными изотопами пресноводных организмов, найденных при полевых исследованиях в США (табл. 14). Автор отмечает, что фактор обогащения (отношение концентрации изотопов в данной среде к концентрации во внешней среде) в значительной степени зависит от солевого состава воды. Данные, полученные для морской воды, приведены в табл. 15. [c.62]

Факторы обогащения для некоторых радиоактивных изотопов в пресноводных организмах [c.63]

Горошко В, Д. Радиоактивные изотопы и обогащение углей. 6 л. 18 коп, [c.136]

ИЗОТИОЦИАНАТЫ, см. Тиоционаты органические. изотопного РАЗБАВЛЕНИЯ МЕТОД, метод количеств, хим. анализа с использованием радиоактивных или обогащенных стабильных нуклидов в качестве индикаторов. Основан на изменении изотопного состава определяемого элемента в результате разбавления при смешении с анализируемым образцом. Особенность метода - возможность проводить количеств, определения при неполном выделении в-ва. В классич. варианте И. р. м. определение компонента основано на изменении уд. радиоактивности (S) при разбавлении в ходе анализа. К р-ру, в к-ром содержание анализируемого в-ва неизвестно, добавляют известное кол-во того же в-ва, меченного радионуклидом с уд. радиоактивностью Si=A/m . , где А-общая радиоактивность. После перемешивания р-ра и достижения равновесного распределения изотопов между введенным и анализируемым в-вами из р-ра выделяют часть анализируемого в-ва (экстракцией, ионным обменом, осаждением и др.), измеряют его массу m, (спектрофотометрич., гравиметрич., титриметрич. или др. методами) и радиоактивность А i. При [c.195]

Существенными преимуществами радиоактивационного анализа являются высокая чувствительность, которая для большинства элементов превосходит чувствительность других методов анализа и позволяет, как правило, проводить анализ без предварительного обогащения большая специфичность, основанная на характерных свойствах радиоактивных изотопов возможность. одновременного определения ряда примесей в одной навеске образца и учета потерь при химических операциях отсутствие поправки начистоту применяющихся реактивов, так как химические операции проводятся после облучения образца. [c.253]

Значительный интерес представляет применение радиоактивационного анализа для определения изотопного состава урана. Точнее говоря, радиоактивационный анализ позволяет определить лишь количество того стабильного изотопа, из которого образуется при облучении радиоактивный изотоп. Содержание же элемента находят путем расчета на основе известного содержания данного стабильного изотопа в природной смеси. Однако, например, содержание в обогащенном или выгоревшем уране не соответствует природному соотношению, а тождественность изотопного состава урана метеоритного и земного происхождения нуждается в доказательстве. В связи с этим был проведен ряд исследований по определению изотопного состава образцов урана различного происхождения. Результаты показали, что в ряде случаев радиоактивационный анализ не уступает по точности масс-спектральному методу, а в отдельных случаях превосходит по быстроте определения. [c.256]

Наиболее часто требуется определять бериллий в присутствии Ре, А1, М , 2п, Мп, Т1, 2г, реже Мо, У (в рудах и продуктах обогащения), Си, N1, Со, Ре, А1, М (в сплавах). Все возрастающее значение бериллия в ядерной технике вызвало необходимость разработки методов отделения его от и, ТЬ и элементов с большим сечением захвата нейтронов (редкоземельные элементы, бор). Особую трудность представляет отделение следов бериллия от больших количеств других элементов. Эта проблема возникает при определении содержания бериллия в биологических пробах, в воздухе, в горных породах, а также при выделении радиоактивных изотопов. В этих случаях обычно используют соосаждение микроколичеств бериллия с коллекторами, избирательную экстракцию или ионный обмен с применением маскирующих средств. Для более эффективного разделения часто комбинируют несколько методов. [c.125]

Процессы изотопного обмена имеют очень важное значение для решения многих химических, биологических и физических проблем. Особый интерес они представляют для радиохимии и изотопных методов исследования. Детальное изучение процессов изотопного обмена — одно из важнейших условий понимания природы химических реакций, индуцированных ядерными превращениями, разработки методов обогащения радиоактивных изотопов и разделения ядерных изомеров. Только с учетом количественных характеристик реакций изотопного обмена можно правильно определять выход продуктов ядерных реакций, а также получать правильные результаты активационного анализа и анализа методом изотопного разбавления. Процессы изотопного обмена лежат в основе установления природы химических связей, их равноценности в молекуле, а также методов получения меченых соединений. Особое значение эти процессы имеют для изучения механизма реакций. [c.10]

Большинство радиоактивных изотопов получают посредством нейтронного облучения в ядерном реакторе элементов, встречающихся в природе, и элементов, обогащенных. отдельными изотопами. [c.21]

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]

Рассмотрим несколько примеров обогащения радиоактивных изотопов, получаемых по реакции ( , у), при использовании различного рода соединений. [c.26]

В природе встречаются все типы стабильных ядер. Их относительная распространенность может изменяться в широких пределах — в 10 раз. Определение распространенностей изотопов было проведено рядом авторов, и полученные результаты использовались для объяснения процесса образования элементов [16, 1968] подобные измерения большей частью осуществлялись в области спектро-аналитических астрономических наблюдений и неорганической химии. Чувствительность масс-спектрометрического анализа образцов, приготовленных в удобной для изучения форме, высока, однако необходимо признать, что этот метод не является во всех случаях лучшим или наиболее чувствительным. Часто обычные химические методы оказываются более приемлемыми. Например, наличие некоторых химических соединений в воздухе легче устанавливается при пропускании больших количеств образца через соответствующий реагент при этом нет необходимости проводить обогащение для повышения чувствительности обнаружения примесей. Радиоактивные изотопы с гораздо большей чувствительностью обнаруживаются путем регистрации излучения, чем методом масс-спектрометрии. Так, например, в мл тяжелой воды, полученной из 13 ООО т поверхностных вод Норвегии, была определена молярная доля трития, равная 3,2-10 , что позволило установить мольную долю трития в водороде этих вод, равную 10 [797]. Масс-спектро-метрический метод не обладает подобной чувствительностью. Однако преимущества его в определении относительной распространенности изотопов элементов неоспоримы. В настоящей главе будут рассмотрены подобные измерения, а также измерения относительных количеств различных положительных осколочных ионов в масс-спектрах химических соединений. Применение метода анализа изотопного состава рассмотрено в конце настоящей главы, применение в химическом анализе обсуждено в гл. 8. [c.70]

Для масс-спектрометрического исследования органических соединений с изотопной меткой нет необходимости применять радиоактивные изотопы. Для получения в достаточной степени количественных и несомненных результатов необходимо, чтобы обогащение изотопной меткой было по возможности максимальным. Имеется множество методов введения изотопной метки, однако при синтезе меченых соединений приходится проявлять определенную изобретательность, так как исходные продукты слишком дороги, а ассортимент доступных соединений очень ограничен. Меченая уксусная кислота СИз СОгН с 65%-ным обогащением изотопом обходится дорого, однако это одно из наиболее доступных дешевых соединений с изотопной меткой Затраты [c.208]

Кроме разделения изотопов урана, освоенного в ряде стран на промышленном уровне с использованием методов газовой диффузии и газовой центрифуги, в России большое развитие получило разделение стабильных изотопов более чем тридцати химических элементов центрифугированием. Параллельно проводятся работы по применению газовых центрифуг для обогащения радиоактивных изотопов и очистке рабочих веществ от газовых примесей. [c.127]

Обогащение стабильных изотопов для получения радионуклида 1. Одной из основных сфер приложения обогащённых стабильных изотопов является их использование в качестве стартового материала для получения радиоактивных изотопов различного назначения. Крупномасштабной наработке радиоизотопов для медицины препятствовали ограниченные возможности электромагнитного метода разделения и высокая цена получаемых изотопов. Центробежный метод разделения сделал изотопные материалы не только более доступными, но и предоставил новые возможности, в том числе и по получению радионуклида для ядерной медицины. [c.212]

Введение. После завершения работ по проблеме разделения изотопов урана началась фаза новых исследований — разделение стабильных изотопов. Центробежная технология, которая с успехом использовалась для разделения изотопов урана, оказалась вполне пригодной и для этих целей. Изотопному разделению подверглась целая серия элементов (около 20). Для каждого из них необходимо было синтезировать соединение, которое имело бы упругость пара не менее 5 мм Hg при обычной температуре. Среди этих соединений главенствуют фториды элементов в высших степенях окисления, а также синтезированы другие соединения таких элементов как N1, 2г, С , 5п, Сс1 и т.д., фториды которых не отвечают вышеуказанному требованию. После изотопного разделения этих соединений и получения изотопов необходимого обогащения, как правило, возникает задача получения изотопов в нелетучей устойчивой форме. Получаемые стабильные изотопы служат также исходным материалом для производства ряда радиоактивных изотопов, получаемых путём облучения первых из них на ядерных реакторах или в циклотронах. Ниже представлены результаты исследования по осуществлению этих операций, связанных с выполнением нетривиальных химических задач, которые осложняются тем, что изотопные вещества дороги, и их потери не допустимы. [c.223]

Описание установки для разделения радиоактивных изотопов. Установка для разделения радиоактивных изотопов предназначена для наработки обогащённых радиоактивных изотопов Ее, и Кг. При создании установки и отработке технологических процессов использован богатый опыт обогащения стабильных изотопов элементов, накопленный на ПО Электрохимический завод [1, 2, 3]. [c.532]

Основными достоинствами метода являются высокий коэффициент разделения в основном цикле возможность одновременного обогащения всех изотопов разделяемого элемента в одной разделительной установке универсальность, позволяющая применять одну и ту же установку для разделения стабильных и радиоактивных изотопов самых различных элементов возможность разделения очень малых количеств веществ (мг). [c.129]

Центрифуги успешно применяются и для разделения стабильных изотопов различных химических элементов железа, вольфрама, ксенона, серы, молибдена и др. Они также были использованы для получения некоторых высокочистых радиоактивных изотопов (например, и Ее). Практически подтверждена возможность использования центробежной технологии для обогащения отработанного ядерного топлива [9. [c.136]

Радиогенные радиоактивные изотопы. Обогащение ими природных вод управляется, с одной стороны, законами ядерного распада, с другой — изотопным обменом между твердой и жидкой фазами. Порядок величин содержания этих изотопов в подземных водах (на примере Японии) по данным В.И. Ферронского и др. следующий (в расп/мин на 80 л воды). [c.24]

С другой стороны, тесные контакты коллоидной химии со смежными дисциплинами способствовали обогащению ее экспериментальной базы. Наряду с такими классическими методами эксперимента, родившимися именно в коллоидной химии, как определение поверхностного натяжения и двухмерного давления, ультрамикроскопия, центрифугирование, диализ и ультрафильтрацня, наблюдение разнообразных электрокинетичеоких явлений в дисперсных системах, дисперсионный анализ и порометрия, многочисленные прецизионные адсорбционные методы, изучение рассеяния света (опалесценции) и т. п., в разных разделах коллоидной химии нашли эффективное применение всевозможные спектральные методы ЯМР, ЭПР, УФ- и ИК-спектроскопия, гашение люминесценции, многократно нарушенное полное внутреннее отражение, эллипсометрия (с широким использованием лазерной техники), малоугловое рассеяние рентгеновских лучей и другие рентгеновские методы, радиоактивные изотопы, все виды электронной микроскопии. Большие перспективы открывает привлечение современных физических методов исследования поверхностей с использованием медленных электронов, масс-спектроскопии вторичных ионов и т. п. [c.9]

Тесные контакты коллондной химш со смежными дисциплинами способствовали обогащению ее экспериментальной базы. Наряду с классическими методами эксперимента, родившимися именно в коллоидной химии (определение поверхностного натяжения, ультрамикроскопия, диализ и ультрафильтрация, дисперсионный анализ и порометрия, изучение рассеяния света и т. п.), в разных разделах коллоидной химии эффективно используют всевозможные спектральные методы (ЯМР, ЭПР, УФ- и ИК-спектроскопия, гашение люминесценции, многократно нарушенное полное внутреннее отражение, эллипсометрия), рентгеновские метода, радиоактивные изотопы, [c.5]

ИЗОТОПНОГО РАЗБАВЛЕНИЯ МЕТОД, метод количеств. хим. анализа с использ. радиоактивных или обогащенных стаб. изотопов. Особенность метода — возможность проводить количеств, определения при неполном выделении в-ва. В классич. варианте метода с использ. радиоакт. индикаторов определение компонента основано на изменении уд. активности вследствие разбавления в ходе анализа, К анализируемому р-ру добавляют известное кол-во W определяемого в-ва, содержащего радиоактивный изотоп с активностью А и уд. активностью Si = Ajw. После достижения равновесия изотопного обмена между радиоактивными и стаб. атомами из р-ра выделяют тем или иным способом (экстракцией, ионным обменом, осаждением и т. д.) часть определяемого в-ва, измеряют ее массу (спектрофото-метрич., гравиметрнч., титриметрич. или др. методом), радиоактивность и устанавливают уд. активность 5г = = Al w -t- л), где X — исходное кол-во определяемого в-ва. Из ур-ний для Si и 5г можно найти л = г0[(3)/3г) — 1]. Предел обнаружения ограничен чувствительностью измерения массы выделенной доли в-ва и составляет 10" — 10" % по массе. [c.213]

Радиоактивность калия была обнаружена Томпсоном в 1905 г. [2711] Открытие радиоактивности калия иногда приписывают работам Кемпбелла и Вуда [918], которые в 1906— 1907 гг. изучали это явление В течение ряда лет к радиоактивности калия относились скептически, полагая, что слабая радиоактивность не может быть свойством самого калия и обусловлена примесью других радиоактивных элементов [1923, 2445] Предполагалось, что радиоактивность зависит от присутствия элемента 87 (франций), невесомая примесь которого изоморфно замещает калий [157] Отделить калий от предполагаемых радиоактивных примесей не удалось [917, 1510, 1924] Даже 18—22-кратная перекристаллизация солей калия не приводила к изменению их радиоактивности [1924] Радиоактивносгь разных солей калия оказалась пропорциональной содержанию в них калия [1153, 1427, 1924], поэтому было признано, что радиоактивность — собственное свойство калия [1509, 1510] Путем фракционирования была приготовлена проба калия, обогащенная его тяжелым изотопом, которая характеризовалась большей радиоактивностью, чем обычный калий [1528, 1529, 1892] Поэтому высказывалось предположение о радиоактивности изотопа К или о существовании естественного радиоактивного изотопа К Только после открытия изотопа К в 1935 г было показано, что именно этот изотоп сообщает радиоактивность природным солям калия [2587] [c.8]

Спектроскопия ЯМР С оказалась весьма перспективной для изучения мест внедрения биосинтетической метки. При использовании для этих целей радиоактивного изотопа С необходимо перед анализом проводить химическую деструкцию, далеко не всегда однозначно идущую. В случае использования изотопа С просто сравниваются спектры природного соединения и соединения, биогенетически обогащенного добавкой изотопсодержащего низкомолекулярного компонента ( СОд, СНдССЮН, СНд СООН и т. п.). Место внедрения изотопа С после этого ясно видно по возросшей интенсивности соответствующего сигнала в спектре. [c.131]

Аналогичное исследование хромата свинца показало, что при определенных условиях количество проникающего в твердое вещество радиоактивного свинца (тория В) значительно превы-щает равновесную величину, соответствующую равномерному распределению между твердым веществом и раствором (рис. 20). В свежеосажденном продукте (возраст—15 сек) благодаря рекристаллизации быстро устанавливается гомогенный состав. Продукт в возрасте 10 мин после осаждения рекристал-лнзуется медленнее и экстрагирует сначала сравнительно боль-щое количество радиоактивного свинца. Это объясняется тем, что первоначальная поверхность, соприкасающаяся с раствором, богатым радиоактивным изотопом, закрывается при рекристаллизации таким образом, происходит многократная экстракция радиоактивного изотопа осадком. В ко це концов аномально обогащенное твердое тело достигает равновесного состояния в процессе продолжающейся рекристаллизации. Эти экспериментальные данные являются убедительным подтверждением существования процесса многократной рекристаллизации, скорость [c.185]

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]

Для обогащения радиоактивных изотопов широко применяют -также комплексные соединения. Так, в качестве исходного соединения для обогащения урана-237 используется уранилдибензоил-метан [43]. Препарат, облученный нейтронами с энергией 14 Мэе, растворяется в 20 мл ацетона, в который одновременно вводится суспензия 10 мг карбоната бария в 0,6 мл воды. После перемешивания в течение 15 мин осадок отделяется центрифугированием и обрабатывается разбавленной азотной кислотой. При внесении в полученный раствор соли трехвалентного железа (0,1—0,2 мг [c.26]

Удобным типом соединений для обогащения некоторых элементов являются карбонилы металлов. Так, гексакарбонилы хрома,, молибдена и вольфрама можно считать практически единственными устойчивыми кристаллическими соединениями этих элементов, в которых связь металл — лиганд ковалентна. Гексакарбонилы хрома, молибдена и вольфрама легко подвергаются очистке (перегонкой с водяным паром, перекристаллизацией из органических растворителей, возгонкой в вакууме) и достаточно устойчивы при облучении. Они практически нерастворимы в воде и хорошо растворимы в некоторых органических растворителях. Исходя из этого, образующиеся в результате реакции (я, y) радиоактивные изотопы хрома, молибдена и вольфрама, в форк е ионов или атомов, могут быть отделены от облучаемых веществ экстракцией водным раствором 6 н. НС1. Получаемые при этом радиоактивные препараты хрома, молибдена и вольфрама отвечают факторам обогащения l,8 10 3 и 0,7-10 при выходах радиоактивных атомов 30, 34 и 55% [14]. [c.27]

Тем не менее, в 1950-1951 годах на введённой в эксплуатацию крупной установке СУ-20 происходило дообогащение продукции газодиффузионного завода Д-1 комбината №813, обогащённого по изотопу U-235 до 75%, пока с 1952 года комбинат №813 не стал выдавать продукцию 90% обогащения по U-235. В дальнейшем комбинат №814 стал специализироваться на производстве стабильных и радиоактивных изотопов. [c.134]

Повышение удельной активности радионуклида Кг. Радиоактивный изотоп криптона образуется при делении ядер урана и плутония тепловыми и быстрыми нейтронами. Выделенный из отходящих газов реактора криптон после концентрирования, очистки и обогащения по до уровня выше 50% может быть использован для изготовления радиолюминесцентных источников света (РЛИС-К) с высокими светотехническими характеристика- [c.538]

Экстракцию диэтиловым эфиром из растворов H I использовали также для получения [1862], i 3mp [ig 3] ise, 198,иэдц [1864], 200,201, гог р [1865]. Однако ДЭЭ — низкокипящий растворитель, поэтому удобнее использовать простые эфиры с большим молекулярным весом. Экстракция ДИПЭ из 8 М НС1 применялась для получения Fe и Fe без носителя [1866, 1867]. При облучении дейтронами двуокиси марганца, обогащенной стабильным изотопом Мп, по ядерной реакции (d, 2 ti) образуется Fe (Ту = 2,9 лет). В результате побочных реакций получаются радиоактивные изотопы марганца и кобальта. Мишень растворяют в [c.322]