Реакция обогащение радиоактивных изо

Наиболее распространенным типом реакторов является реактор на тепловых нейтронах, в котором для поддержания цепной реакции в качестве топлива может использоваться природный уран, содержащий примерно 0,72% радиоактивного урана-235. Реакторы на быстрых нейтронах способны работать лишь на обогащенном радиоактивном топливе. Гетерогенные реакторы содержат достаточно большое (сверхкритическое) количество делящегося материала, причем избыточные нейтроны замедляются введенными на определенную глубину регулирующими стержнями, поглощающими нейтроны. [c.551]

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]

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

Следует отметить, что явления заторможенности реакций изотопного обмена играют весьма важную положительную роль при процессах обогащения радиоактивных изотопов и разделения ядерных изомеров, при изучении распределения радиоактивных атомов между различными формами, при изучении вопроса о равноценности химических связей и т. п. В то же время эти явления могут служить источником серьезных ощибок при радиохимических исследованиях (определение выхода осколочных элементов, применение радиоактивных изотопов при индикаторных исследованиях и т. д.). [c.175]

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

В качестве исходных соединений для обогащения радиоактивных изотопов, получаемых по реакции (л, 7), чаще всего применяются элементоорганические и комплексные соединения, карбонилы металлов, кислородсодержащие кислоты и их соли, [c.243]

Обогащение радиоактивных изотопов, образующихся по реакции (7, п) [c.285]

При помощи оксалатного комплекса удалось осуществить также разделение ядерных изомеров Со . Из полученного в результате обогащения радиоактивного препарата кобальта, содержащего Со и Со , был синтезирован оксалатный комплекс, пропусканием которого через катионит достигалось изолирование Со в основном состоянии. Разделение ядерных изомеров кобальта позволило вычислить относительные выходы Со иСо , образующихся по реакциям Со (7, л) Со и Со (7, 71)00 . [c.286]

Для обогащения изотопов ряда элементов использовались, как и в случае реакции (п, 7), элементоорганические соединения и соли кислородсодержащих кислот. В табл. 1-7 приведены экспериментальные данные по обогащению радиоактивных изотопов иода, германия, сурьмы и мыщьяка, получаемых по реакции (7, п) [8]. [c.286]

Автор излагает методы индикации с радиоактивными и стабильными изотопами, кратко знакомит читателя со способами получения искусственно-радиоактивных изотопов и обогащения редкими изотопами, л также приводит обширную сводку основных ядерных реакций и типов радиоактивного распада, позволяющую рационально подойти к исследованию той или иной конкретной проблемы. К книге приложена библиография по применению метода индикаторов, крупным недостатком которой является полное отсутствие работ советских ученых. [c.4]

Во всех примерах, рассмотренных выше, были использованы методы обогащения, в основном аналогичные методам, применяемым в случае реакции (л, 7). Однако существуют и другие методы, использующие громадные (порядка микрона) пробеги ядер отдачи, возникающих при реакции (7, п). Это обстоятельство указывает на возможность обогащения радиоактивных изотопов с помощью мелкодисперсных систем. [c.286]

Выделение и обогащение радиоактивных изотопов с использованием эффекта отдачи (метод Сцилларда и Чалмерса) невозможно при наличии реакций изотопного обмена между облученным соединением и отделяемой формой радиоактивного изотопа. Например, образующийся при облучении нейтронами раствора ацетилацетоната марганца в виде ионов, легко вступает в реакцию изотопного обмена с ацетилацетонатом марганца, в результате чего Мп не может быть отделен от облучаемого вещества (см. гл. 7). [c.17]

Концентрацию свободных ионов металла, присутствующих в растворе комплексного соединения, можно определить при помощи радиоактивных изотопов. При получении комплексного соединения из соли металла, обогащенного радиоактивным изотопом, соотношение неактивных и радиоактивных атомов в комплексе такое же, как и у свободных ионов. Если бы удалось отделить свободные ионы металла, то можно было бы определить их количество путем измерения их радиоактивности. Однако основным вопросом является способ проведения подобного разделения, так как приходится иметь дело с очень малыми количествами, а поэтому имеется опасность того, что при удалении свободных ионов металла происходит диссоциация комплекса. Возможность применения этого метода зависит, по-видимому, от скорости реакции диссоциации. [c.81]

Реакцию обмена у комплексных соединений трехвалентного железа в кислом растворе исследовали Лонг и Джонс [82] при помощи радиоактивных изотопов Ее и Ре . Они смещали раствор нерадиоактивного комплексного соединения железа с раствором соли трехвалентного железа, обогащенной радиоактивными изотопами. Через определенное время осадили свободные ионы железа аммиаком или другими осадителями (результаты всегда были одинаковые) и определили активность раствора. Этим способом [c.98]

При исследованиях ядерных реакций малые количества образующегося элемента определяли методом разбавления природным элементом или обогащенным индикатором. Исиользование обогащенного индикатора более выгодно, так как в этом случае возможно независимое определение элемента, образовавшегося в результате радиоактивного распада и загрязнения природным элементом. Некоторые примеры приведены в табл. 6. [c.116]

Реакция (с1, р), приводящая к тем же изотопам, как и реакция (п, Т), осуществляется с помощью циклотрона. Торможение дейтронов материалом мишени ограничивает количество материала мишени, вследствие чего последний обычно представляет элементарное вещество. Обогащение в этом случае невозможно, так как растворение облученного материала дает раствор, содержащий химически не отличающиеся ионы радиоактивных и не радиоактивных изотопов. [c.156]

TOB, сопровождающих процесс радиоактивного распада или протекания ядерной реакции. При этом формы стабилизации определяются путем растворения облученного или меченого твердого образца и последующего радиохимического анализа раствора, содержащего образовавшийся радиоактивный изотоп. Такой метод изучения носит общий характер и является вынужденным концентрации атомов отдачи столь малы, что принципиально наблюдение за их химическим поведением возможно лишь при использовании присущей им радиоактивности. Пока нас интересуют практические вопросы (например, обогащение изотопов), то применение растворителя и носителя возражений не вызывает. Однако один этот метод исследования недостаточен для развития представлений о механизмах и формах стабилизации атомов отдачи непосредственно в твердых телах. Нельзя, обнаружив в растворе. какие-либо химические формы изучаемого элемента, делать однозначный вывод, что их появление в растворе является следствием только радиоактивного распада или ядерной реакции, протекшей в твердой фазе. Они могут быть также следствием взаимодействия первичных фрагментов распада или ядерной реакции с растворителем. [c.258]

Материнское вещество, следовательно, должно выбираться для каждого отдельного объекта индивидуально. Во всех случаях надо применять такие мишени, которые в результате взаимодействия с инициирующей частицей образуют минимум радиоактивных примесей и не дают радиоактивных изотопов элементов, трудно отделимых от дочернего. Эти примеси могут быть найдены из таблиц радиоактивных изотопов, где в графе ядерные реакции указаны все изотопы, получающиеся из указанного элемента при облучении частицами данного вида. Иногда можно употреблять облучаемое вещество без обогащения. Это возможно при условии использования мощных потоков частиц при больших сечениях реакции. В этом случае получается большая [c.222]

С1 может получаться при облучении дейтронами углерода по реакции С d, р) но содержание в природной смеси составляет около 1%, и получить значительные количества радиоактивного изотопа этим путем невозможно. Затруднено и обогащение, так как мишенью является углерод. Некоторое значение может иметь реакция (п, у) в случае использования углерода в качестве замедлителя нейтронов в ядерном реакторе. [c.260]

Радиоактивные изотопы натрия. Период полураспада равен 14,97 часа. Его получают по реакциям Ма з (я, у) Ка Ка (й,р) Ка2 иМ 2 (я, р) Ка , . Он испускает жесткие р- и у-лучи (рис, 160), В первом случае мишень употребляется без обогащения. Это возможно только при больших концентрациях, нейтронов. При реакции (я, р) мишенью служит окись магния, из которой натрий извлекают путем выщелачивания водой. [c.265]

Выход реакции К 1 (с1, р) К в 100 раз больше, чем реакции дейтронов с кальцием, и мишень может употребляться без обогащения. Это целиком относится и к реакции (и, у), В двух последних случаях, вследствие наличия в калии примесей натрия, необходимо произвести отделение калия от радиоактивного натрия. Д-1Я этого мишень после облучения растворяют и высаживают [c.266]

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]

Несколько сложнее обстоит дело, если при ядерной реакции, вызывающей образование радиоактивного изотопа, не происходит превращения элементов, но образуется другой радиоактивный изотоп исходного элемента. Наиболее распространенными примерами таких реакций являются п, т-превращения, происходящие при захвате медленных нейтронов. В основе обогащения, производимого после ядерных реакций такого рода, лежит явление [c.99]

Ta in, ). Мишень Та. Образующийся в результате нейтронного облучения в урановом ядерном реакторе радиоактивный изотоп тантала Та применяется без обогащения. При облучении нейтронами с энергией, достаточной для осуществления реакции Tai i (п,р) отделение Tai от Hfi i [c.45]

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]

Как станет ясно из дальнейшего, вопрос о реакциях изотопного обмена и их кинетике является одним из основных при разработке методов обогащения радиоактивных изотопов и разделения ядерных изомеров. Если между атомами, входящими в состав исходного соединения, и возникающими в результате ядерного процесса радиоактивными изотопами или ядерными изомерами имеет место более или менее быстрый изотопный обмен, то это делает невозможным их отделение от соответствующих стабильных изотопов или изотопов, находящихся в высшем изомерном состоянии. Неудивительно поэтому, что преледе чем решить вопрос о применении какого-либо соединения с целью обогащения или разделения ядерных изомеров, необходимо получить надежные сведения о реакциях изотопного обмена изучаемого элемента между исходным соединением и возможными формами радиоактивного изотопа или основного ядерного изомера. [c.213]

В последнее время Таубе [4] подверг систематическому исследованию различную реакционную способность комплексных соеди нений. При этом он главным образом обращал внимание на реакции замещения в комплексах. В этих случаях имеет место либо собственно реакция замещения, в которой какой-либо адденд замещается аддендом другого типа, либо так называемая реакция обмена. В растворах комплексных соединений равновесие имеет динамический характер, и если в растворе присутствует в свободном состоянии комплексообразующее соединение 1акого же типа, то в большинстве случаев адденды комплексного соединения обмениваются с молекулами свободного комплексообразующего веи1,ества. Скорость такой обменной реакции измеряется, иапример, прибавлением к раствору комплекса комплексообразующего вещества, синтезированного из материала, обогащенного радиоактивным изотопом. Через некоторое время выделяется химическим путем комплексный ион или комплексообразующее вещество и измеряется его активность, по которой определяется, до какой степени произошел обмен аддендов. Таубе показал, что реакциями замещения,протекающими крайне медленно.характеризуются преимущественно комплексные соединения внутреннеорбитального типа- с координационным числом 6, у которых на каждой оболочке й находится по крайней мере по одному электрону. Так, например, внутренне-орбитальные комплексы трехвалентного ванадия со структурой д - (Р дР В 8Р характеризуются быстро протекающими реакциями замещения, тогда как комплексы трехвалентного хрома со структурой (1 В 8Р , наоборот, реагируют медленно. [c.29]

Эффект был открыт Сциллардом и Чалмерсом в 1934 при облучении нейтронами броморганич. соединений и использован для обогащения радиоактивных изотопов брома. С.—Ч. э. лежит в основе получения высококонцентрировапных препаратов радиоизотопов, образующихся при реакции (н, у). Эта реакция служит одним из основных источников получения радиоизотопов, однако даже в случае применения нейтронных источников высокой интенсивности приводит к препаратам сравнительно небольшой уд. активности (вследствие разбавления получающегося радиоизотопа исходным соединением). Для получения радиоактивных изотопов с очень большой уд. активностью или без носителей необходимо отделять радиоизотопы от основного вещества мишени, что и достигается использованием С.—Ч. э. Главными требованиями, обычно предъявляемыми при этом к облучаемому соединению, являются отсутствие в нем ионо-геиных связей активируемого элемента (в противном случае обогащения не будет из-за изотопного обмена) п устойчивость соединения к воздействию у- и нейтронных радиаций (иначе оно будет разрушаться и давать нерадиоактивиые продукты, часто аналогичные форме радиоактивных атомов). Этим требованиям в значительной степени удовлетворяют элементоорганич. и комплексные соединения, карбонилы металлов и нек-рые др. [c.571]

НИЯ и отдачи ядра должны быть достаточно большими для отрыва электронов от атома, и можно ожидать, что атом перейдет в состояние с наиболее устойчивой конфигурацией. Хорошим примером отделения продуктов облучения от материала мишени, основанного на изменении степени окисления, является отделение активного теллура. Теллур в форме НеТеОв можно облучить либо нейтронами, либо гамма-лучами, причем атомы активного теллура, получающиеся по (у, п)- или п, 7)-реакциям, как оказалось, имеют степень окисления (+1У). Так как теллур со степенью окисления (+1У) легче восстановить, чем теллур со степенью окисления (-+-У1), то, использовав ЗОа для избирательного восстановления теллура с более низкой степенью окисления до свободного состояния, можно провести разделение. Этот метод был использован и для нескольких других элементов он может быть, по-видимому, применен в любом случае, когда атом элемента в менее устойчивом окисленном состоянии не обменивается слишком быстро с атомом того же элемента в более устойчивом окисленном состоянии. Очень важным применением этих реакций обогащения является получение радиоактивных источников. Как известно вид бета-спектра зависит от толщины источника. Это объясняется энергетическими потерями бета-лучей во время их прохождения сквозь массу образца. Действительно, бета-лучи с низкой энергией могут быть полностью поглощены в толстом источнике. По этой причине используют источники с ничтожно малой толщиной. Они постоянны в отношении поглощения бета-лучей. Однако, когда требуется знать энергию бета-лучей, то необходимо иметь образцы с большой удельной активностью. Именно для их получения и важны реакции типа Сциларда — Чалмерса. [c.421]

Если радиоактивное вещество и исходное вещество являются изотопами, что имеет место прежде всего для таких реакций, как (п, у), ((3, р), а также для (п, 2 п), то обогащение возможно по методу, впервые предложенному Сцилардом и Чалмерсом и развитому Эрбахером и Филиппом ). Метод Сциларда использует тот факт, что при всех ядерных реакциях ядро-продукт испытывает отдачу от вылетающей частицы или у-кванта, в результате которой атом получает некоторую кинетическую энергию. При этом активный атом вырывается из молекулы в виде иона. При применении неорганических комплексных соединений активируемого элемента (Ферми с сотрудниками), методом Сциларда при применении носителя достигается обогащение в 10 раз. С помощью введения неионизованных органических соединений удается достичь обогащения радиоактивными изотопами галоидов в 10 раз. Соответствующие соединения (хлористый этил или иодистый этил) после облучения просто смешиваются х водой, причем ионы переходят в раствор. Затем водный раствор очищается от остатков соединения, например бензолом. Если эти соединения свободны от выделенных (например в результате фотохимической диссоциации) галоидов, то в конце концов водный раствор будет содержать меньше неактивных, чем активных атомов галоидов. Если соответствующие органические соединения гигроскопичны, то вместо того, чтобы смешивать их с водой, выделение можно выполнить адсорбционным методом, например углем при этом особенно хорошо адсорбируются ионы элементов с большими порядковыми номерами. Простым кипячением угля в воде осуществляется десорбция. [c.32]

До сих пор мы не касались вопроса о судьбе хлорофилла при фотосинтезе, которая и сейчас остается неясной. Применение меченых атомов дало следующие результаты. Фотосинтез взвеси зеленых водорослей в воде, обогащенной радиоактивным тритием, в присутствии КаНСОд, не приводит к внедрению трития в хлорофилл. Между тем, в этих опытах каждая молекула последнего должна была пройти не менее 100 раз стадии фотосинтеза. Это указывает на то, что реакции с участием хлорофилла, во всяком [c.309]

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]

Попытки увеличить активность, возникающую под действием интенсивного излучения цепного котла, выявили третье условие, определяющее эффективность обогащения по методу Сциларда и Чалмерса. Интенсивное поле излучения (в основном Y-излучение и нейтроны) вызывает заметные химические изменения в бомбардируемых соединениях, независимо от эффектов, сопровождающих появление радиоактивности. Следует ожидать, что такие реакции могут давать продукты, подобные тем, которые получаются при ядерной реакции, так как обе реакции по существу являются реакциями разложения через возбуждение. В результате разложения под действиел излучения могут образоваться микроскопические количества тех химических соединений, в которых обнаруживается активность. [c.231]

Для нормальной работы атомного реактора и поддержания цепной ядерной реакции в нем должно находиться достаточное количество горючего, свободного от неделящихся элементов, способных поглощать нейтроны. Сгорание горючего и замещение его продуктами деления, способными поглощать нейтроны, в совокупности приводит к уменьшению реактивности реактора. Поэтому в реактор с оиущенны.ми регулирующими стержнями необходимо загружать больше горючего, чем это требуется для поддержания цепной реакции, и по мере его выгорания стержни можно постепенно извлекать. Но существует предел избыточного количества горючего, которое может быть загружено в реактор, поэтому время от времени приходится заменять твэлы реактора, содержащие большую часть (а иногда почти всю) своей исходной загрузки. В связи с высоким содержанием способного к делению урана в отработанном горючем, высокой стоимостью извлечения его из руд и в ряде случаев с его и.чотопным обогащением оно еще представляет слишком большую ценность, выбрасывать его нецелесообразно. Регенерация урана предполагает химическое отделение его от продуктов деления. Поскольку продукты деления обладают высокой радиоактивностью, регенерация горючего должна осуществляться дистанционно в зоне, экранированной для защиты персонала от облучения, а разделение должно быть таким полным, чтобы радиоактивность извлеченного горючего была достаточно низка для безопасной работы с ним на сложных операциях приготовления твэлов. К трудностям работы заводов по регенерации горючего добавляются неизбежные потери горючего (что отра- [c.24]

И механизмах реакций. Один из главных методов нолучепия такой информации основывается на определении начальной скорости реакции, а также на выявлении типа ингибирования исходя из кинетических данных в условиях стационарного состояния (см. гл. VI). Ценные сведения удается также часто получать с помощью меченых соединений. Изотопы многих элементов, например С , ЬР, и 3 , радиоактивны, благодаря чему их можно отличать от обычных изотопов тех же элементов. Другие изотопы, например Н2, N15 д 018 отличаются от обычР1ых изотопов соответствующих элементов только массой и, следовательно, могут быть определены по масс-спектрам Изотопный метод используют обычно в экспериментах двух типов — в опытах по включению изотопов и в опытах по изотопному обмену. Эксперименты первого типа, вообще говоря, позволяют выявлять положение образующихся и разрывающихся связей однако в некоторых случаях они также дают возможность идентифицировать промежуточные продукты реакции. Опыты по изотопному обмену, в процессе которого происходит замещение имеющейся группы на аналогичную меченую группу, дают информацию о существовании промежуточных продуктов реакции. Ознакомимся с исследованиями первого типа на примере расщепления глюкозо-1-фосфата щелочной фосфатазой. Эту реакцию, очевидно, можно представить себе как результат расщепления либо С — 0-связи, либо Р — О-связи. Если проводить ее в водной среде, обогащенной НгО , то первый из двух возмон ных путей должен привести к глюкозе, содержащей один атом О [c.201]

Реакция (п, у) мало используется для получения радиоактивных изотопов бария. Основной причиной этого является отсутствие разработанного способа обогащения. Изотоп Ва з9 получающийся из наиболее распространенного стабильного изотопа бария, имеет при очень жестком 3-излучении (2,27 Мэв) малый период полураспада—1,42 часа. Изотопы с более удобным периодом полураспада—Ва З (11,7 дня) и Ва з (Ю лет) получаются нз мало распространенных стабильных изотопов бария—Ва и Ва г (содержание в естественной с.меси составляет соответственно 0,101 и 0,098%) и распадаются с захвато.м орбитального электрона, [c.268]

С1 % СН , РЬ , так и радиоактивные изотопы—Н=, С", С , 535, С13 , РЬ . Стабильные И. и. получают обогащением природных изотопных смесей путем многократного повторения операции разделения (перегонка, диффузия, термодиффуэия, изотопный обмен, электролиз, см. Инотопов разделение), а также при помощи масс-спектрометрич. установок и по ядерным реакциям. [c.91]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология