Изотопы радиоактивные продукты ядерных процессо

РАДИОАКТИВНЫЕ ИЗОТОПЫ — ПРОДУКТЫ ЯДЕРНЫХ ПРОЦЕССОВ, ПРОТЕКАЮЩИХ В ПРИРОДЕ [c.258]

Радиоактивные изотопы — продукты ядерных процессов 259 [c.259]

Ядерный синтез представляется очень привлекательным источником энергии, поскольку легкие изотопы более распространены, а продукты ядерного синтеза, как правило, не радиоактивны. Поэтому такой процесс не должен приводить к столь сильному загрязнению окружающей среды, как ядерное деление. Однако его трудность заключается в том, что для преодоления отталкивания между ядрами необходима очень высокая энергия. Такая энергия достижима при сверхвысоких температурах. В связи с этим реакции ядерного синтеза получили название термоядерных реакций. Минимальная температура, необходимая для осуществления какого-либо ядерного синтеза, определяется условиями слияния ядер Н и Н в реакции [c.273]

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]

В качестве носителя, когда это возможно, применяют стабильный изотоп или смесь стабильных изотопов данного элемента. Так как по химическим свойствам изотопы почти не отличаются друг от друга, то по поведению неактивного изотопа (носителя) можно судить о химической природе изучаемого радиоактивного элемента. Применение изотопных носителей имеет основной целью установление химической природы и выхода продуктов, возникающих при разнообразных ядерных процессах. [c.17]

Изучается распределение радиоактивного изотопа, образующегося в результате ядерного процесса, между продуктами реакций атомов отдачи. Для изучения механизма реакций исследуется зависимость выхода продуктов реакций от концентрации добавок (акцепторов радикалов, модераторов, акцепторов возбуждения), температуры, агрегатного состояния, начальной энергии атомов отдачи и т. п. [c.197]

Высокая активность отработанного ядерного топлива до его переработки обусловливается в основном продуктами деления, а не изотопами урана и тория. В состав продуктов деления входит около 30 радиоактивных элементов. В процессе очистки каждый из них ведет себя по-разному, но, к счастью, водные способы переработки облученного топлива обладают такой селективностью, что большинство продуктов деления отделяется хорошо. [c.271]

Изучение процессов диффузии стабильных изотопов радиогенных благородных газов, возникших в минералах и космических телах в результате процессов радиоактивного распада таких естественных радиоактивных изотопов, как К, и в результате ядерных реакций, идущих под действием космических лучей, весьма существенно для выяснения генезиса тех или иных нуклидов. Являются ли они первичными элементами, возникли ли как продукты ядерных реакций, привнесены ли солнечным ветром, захвачены ли из атмосферы и. т. д. Исследование процессов диффузии само по себе недостаточно для ответа на эти вопросы, но оно в то же время совершенно необходимо. [c.151]

Ионообменная хроматография основана на различии констант ионообменного равновесия между ионами, находящимися в растворе и в фазе понита. Методы ионообменной хроматографии эффективны при работе как с макро-, так и микроколичествами и занимают одно из ведущих мест в современных исследованиях при решении проблем, связанных с разделением веществ. Простота осуществления процесса, легкая регенерация обменника, возможность дистанционного управления делают эти методы чрезвычайно эффективными при выделении радиоактивных изотопов высокой удельной активности, разделении близких по свойствам ионов и продуктов деления тяжелых ядер (технология ядерного горючего). [c.133]

В гл. 3 рассматриваются радиоактивные продукты в атмосфере, возникающие в результате распада естественных долгоживущих изотопов и последующего эманирования горных пород, действия космических лучей и при испытаниях ядерного оружия. Описывается их распределение в тропосфере (с максимумом на 30—40° с. ш. и 20° ю. ш.) и в стратосфере, полученное на основании измерений с баллонов и высотных самолетов. Рассматриваются процессы, приводящие к осаждению радиоактивных примесей на земную поверхность. Показывается, что для частиц размерами. менее 10—20 мк только 10—20% радиоактивных отложений обязано сухому осаждению, а 80—90% — влажному. [c.7]

Природные радиоактивные элементы с порядковыми номерами выше 82 вообще не имеют ни одного стабильного изотопа. Вместе с продуктами их распада они образуют рассмотренные выше радиоактивные ряды. Кроме них, слабая природная радиоактивность была найдена и у некоторых более легких элементов. Она вызвана содержанием радиоактивного изотопа, который настолько медленно распадается, что он пережил геологические эпохи. В природном водороде и углероде очень слабая радиоактивность вызвана, сравнительно короткоживущими изотопами, но их убыль от распада постоянно пополняется ядерными процессами, происходящими при участии космических лучей. В табл. 4 приведены те из элементов, не входящих в радиоактивные ряды, для которых в настоящее время установлена природная радиоактивность. Все перечисленные в ней изотопы р-активны, кроме самария, имеющего а-активность. [c.15]

Могут быть случаи, когда в процессе облучения ядерными частицами радиоактивный изотоп-2 получается не только непосредственно при ядерной реакции, но и в результате распада радиоактивного предка-1, образующегося в ходе параллельно протекающей ядерной реакции. Например, при бомбардировке мишени быстрыми протонами по реакции (р, рп) может возникать радиоактивный изотоп, который, испытывая позитронный распад или ЛГ-захват, будет превращаться в изотоп, являющийся продуктом (р, 2р)-реакции. В таких случаях атомы интересующего изотопа-2 возникают в результате трех процессов [c.84]

При облучении медленными нейтронами единственным процессом, протекающим в подавляющем большинстве элементов мишеней, является п, у)-реакция. Следовательно, при облучении медленными нейтронами достаточно чистых веществ, может быть, и нет необходимости производить химические разделения. Однако в этом случае радиоактивный продукт реакции является изотопом элемента мишени и для получения высоких удельных активностей иногда весьма желательно освободить его от большей части массы мишени. Методы, разработанные для этих целей, описаны в разделе Д гл. VII. В данном разделе рассмотрим только методы выделения продуктов ядерных реакций, не являющихся изотопами элемента мишени. [c.395]

Встречающиеся в природе радиоактивные изотопы присутствуют уже на ранней стадии цикла, который включает в себя ряд операций (добычу, переработку урановых руд, подготовку ядерного топлива и разделения изотопов различными методами, изготовление топливных элементов, работу реактора). В процессе добычи урана и тория образуются пыль, растворимые соединения и газы. Радиоактивными изотопами, сопровождающими эту операцию, являются продукты распада урана и тория. [c.314]

Интерес к радиационной химии простых и сложных эфиров возник в связи с применением некоторых эфиров для экстракции различных радиоактивных изотопов во время переработки и выделения ядерного горючего. Понятно, что действие разнообразных внутренних изотопных источников излучения на экстрагенты приводит к образованию ряда химических соединений, влияющих на эффективность процесса экстракции. Радиолиз простых эфиров приводит к образованию щирокого набора жидких и газообразных продуктов (табл. 34). Следует заметить, что величины радиационно-химических выходов продуктов радиолиза различных эфиров, определенные в ряде работ, относятся к большим поглощенным дозам и, следовательно, значительным глубинам превращения, а поэтому имеют весьма ограниченную ценность. Исследование начальной фазы радиолиза эфиров представляет немалые трудности прежде всего потому, что ход процессов весьма чувствителен к незначительным концентрациям примесей. Дополнительное затруднение обусловлено большим разнообразием возникающих продуктов радиолиза как по функциональным группам, так и по длине углеводородной цепи. [c.209]

Хроматография. В нашей отечественной литературе очень полно освещено применение хроматографического метода и может создаться впечатление, что в препаративной радиохимии этот метод является наиболее употребительным и универсальным [3—5]. Действительно, для извлечения радиоактивного изотопа, образовавшегося по реакции, относящейся к третьей группе ядерных процессов, то есть, когда система особенно сложна по составу, метод хроматографии блестяще себя зарекомендовал. Так, за 27,2 часа работы хроматографической колонки смесь радиоактивных продуктов деления урана, общая активность которых доходила до [c.158]

Трансурановые элементы получаются облучением в ядерных реакторах тяжелых элементов (например, плутония) нейтронами или облучением этих элементов ядрами легких элементов. Однако при этом в значительной мере происходит также процесс деления ядер и образуется сложная смесь разнообразных продуктов, в том числе и радиоактивных изотопов редкоземельных элементов. Выделение нужных продуктов из такой сложной смеси обычно осуществляют следующим образом [12]. [c.402]

Процесс производства изотопных продуктов включает в себя три последовательные стадии 1) нейтронное облучение материала мишени в ядерном реакторе, 2) отделение радиоактивного изотопа в его первоначальной химической форме от посторонних веществ, 3) перевод изотопа из первоначального в требуемое химическое соединение, которое нельзя пометить путем прямого облучения. [c.673]

Виды ядерных реакций. Изучено множество ядерных реакций различных типов. Самопроизвольный распад радиоактивных изотопов представляет собой ядериую реакцию, в которой исходным является одно ядро. Известны и другие ядерные реакции, при которых протон, дейтрон, а-частица, нейтрон или фотон (обычно у-лучи) реагирует с ядром атома. Продуктами ядерной реакции могут быть тяжелое ядро и иротон, электрон, дейтрон, а-част1ща, нейтрон, два или более нейтронов или фотон. Кроме того, существует и такой важный класс ядерных реакций, при котором очень тяжелое ядро в результате присоединения нейтрона становится нестабильным и распадается (делится) на две части примерно равных размеров, испуская несколько нейтронов. В предшествующих главах этот процесс деления уже упоминался, и он описывается в следувэщем разделе данной главы. [c.545]

Высокоактивные сточные воды с содержанием радиоактивных изотопов более 1 мкюри/л образуются в первой стадии процесса переработки используемого ядерного топлива, при котором ставится цель изъять топливные и расщепляемые материалы, и при ряде других процессов. Количество таких сточных вод невелико — 2—20 л на 1 г получаемого урана Кроме продуктов расщепления высокоактивные сточные воды содержат большое количество нерадиоактивных солей — свыше 10 г/л, азотную кислоту, органические растворители и др. [c.595]

Некоторые из этих связей детально изучены, другие еще предстоит исследовать. Подробно изз чены возможности использования сокристаллизации при получении конструкционных материалов, основных продуктов химической промышленности, ядерного горючего и радиоактивных изотопов, кристаллов для оптической промышленности и радиоэлектроники. Созданы эффективные способы глубокой кристаллизационной очистки веществ. Найдены методы введения активаторов и легирующих добавок в твердую фазу непосредственно в процессе кристаллизации. На основе сокристаллизации разработаны методы исследования ультрамалых количеств вещества. Использование этих методов привело к открытию радия, полония, обнаружению деления ядер урана, выявлению валентных состояний калифорния, эйнштейния, фермия и менделевия. [c.8]

Ряд явлений, положенных в основу хроматографических методов, известен уже давно. Например, еще во времена Аристотеля морскую воду очищали с помощью некоторых видов почв. Также давно известно, что минеральные удобрения остаются в почве в течение длительного времени и лишь с трудом вымываются дождевой водой. Английские химики-почвенники Уэй [35] и Томпсон [30] изучали процессы удерживания в почве катионов из фильтрующихся сквозь нее растворов. В ходе исследований они открыли в 1850 г. основные законы ионного обмена, хотя и не представляли себе, насколько важны сделанные ими наблюдения. Ионный обмен на природных продуктах (главным образом, на минералах и почвах) был позднее подробно изучен, но серьезный интерес к этому процессу возник только после синтеза первого органического ионообменника (1935 г.). Адамс и Холмс [1], конденсируя фенолсульфоновые кислоты с формальдегидом, получили искусственные смолы, с участием которых в отличие от неорганических ионообменников возможен обмен в водных растворах не только катионов металлов, но и ионов водорода. После того как путем конденсации полиаминов с формальдегидом были получены анионообменники, определены условия, позволяющие удалять электролиты из водных растворов новым методом — деионизацией, а не перегонкой. По мере того как налаживалось получение анионо- и катионообмен-ников, их все шире стали применять не только для ионного обмена, но и для хроматографического разделения, т. е. возникла ионообменная хроматография. Во время второй мировой войны и после нее ионообменники постоянно применялись в ядерных исследованиях, поскольку, как выяснилось, они позволяют добиться высокоэффективного разделения радиоактивных изотопов. Ионообменная хроматография входит также в число методов, обеспечивавших в последние два десятилетия столь быстрое развитие биохимии. [c.13]

По этой схеме взаимодействие активирующего излучения с изотопом А определяемого элемента приводит к образованию аналитического радиоизотопа В, который в процессе радиоактивного распада переходит в продукт Е. Кроме того, изотоп А может иметь несколько каналов ядерных реакций с образованием ряда продуктов, объединенных под общим символом С. [c.271]

При ядерной бомбардировке в циклотроне или ядерном реакторе почти все элементы становятся радиоактивными. Этот процесс превращения происходит при добавлении заряженной частицы к ядру или при бета-распаде, следующем за поглощением нейтрона. В других случаях происходит просто активация, например несколько атомов бомбардируемого элемента (мишени) становятся радиоактивными, несмотря на то, что они остаются изотопами основного вещества. При делении ядра могут получиться осколки атомов из любой пары 32 элементов (2п — УЬ), сумма масс которых приблизительно равна 234 единицам массы (в случае при этом образуются радиоактивные ядра в относительно небольшом количестве в сравнении с массой делящегося материала. Первый и последний случаи представляют большой интерес, так как в результате химического разделения может быть получен продукт с высокой удельной активностью. [c.404]

Химическая природа фотосинтеза интересовала химиков в течение столетий, однако мало что было известно относительно деталей этого процесса до тех пор, пока не стал доступен радиоактивный изотоп С. Этот изотоп был открыт в 1940 г. С. Рубиным и М. Каменом, однако в достаточных количествах его стали получать только в 1945 г. в качестве продукта ядерного реактора. В этом же году М. Кальвин и его сотрудники начали свои исследования, которые привели к выяснению механизма включения СОг в органические соединения за эти исследования Кальвин в 1961 г. был удостоен Нобелевской премии. [c.477]

Применение радиации в катализе открывает новые пути как дая изменения активности катализаторов,так и дта изучения мех.анизгла реакции. Как известно, в работах по радиавдошому катализу/1 / используется либо предварительное облучение катализаторов, либо внешнее облучение катализатора и реагентов в процессе реакции. В данной работе изучали разложение алифатичес1сих спиртов на радиоактивных катализаторах. Радиоактивный изотоп,излучающий -частицы, является источником непрерывного излучения,которое, как и при внешнем облучении,создает структурные нарушения,возбуждает неравновесные электроны и дырки одновременно в образце накапливаются продукты ядерных превращений. [c.275]

Итак, поскольку большинство элементов состоит из нескольких стабильных изотопов, то при их облучении соответственно будут возникать различные продукты ядерных реакций. Если учесть, что взаимодействие с каждым изотопом в определенных условиях протекает по нескольким каналам, т. е. с образованием нескольких различных продуктов, то при облучении одного многоизотопного элемента возникает значительное число новых изотопов, среди которых может быть несколько радиоактивных. При этом в зависимости от типа и энергии бомбардирующих частиц возможно образование радиоактивных изотопов как исходного элемента, так и соседних. Сложность протекающих процессов в некоторых случаях затрудняет практическое применение активационного анализа. [c.16]

Предполагается, что после первичного акта нуклеосинтеза, породившего ядра элементов, из которых состоит мир, на Земле не происходило никаких ядерных реакций, кроме спонтанного распада радиоактивных ядер и процессов, происходящих вследствие облучения поверхности Земли космическими лучами, что может быть учтено и слабо влияет на концентрацию тяжёлых делящихся изотонов. Конечно, нельзя исключить а priori того, что внутри планеты могут происходить ядерные реакции вынужденного типа, и продукты таких ядерных превращений окажутся на поверхности вследствие геологических явлений. Однако постоянство изотопного состава находимых в земной коре урана и свинца — конечного продукта распада урана — позволяет рассматривать эволюцию тяжёлых изотопов как непрерывный процесс их спонтанного распада. [c.122]

Ядерный синтез — это процесс, в котором два ядра обьединяются, или сплавляются с образованием одного большего ядра. В качестве примера можно привести соединение ядер дейтерия и трития в ядро гелия, сопровождающееся испусканием нейтрона. Ядро гелия гораздо стабильнее исходных ядер изотопов водорода, хотя и не вполне ясно, почему. Этот ядерный синтез мог бы дать громадное количество энергии — более 100 млн. ккал на грамм образующегося гелия. Таким образом, ядерный синтез конкурирует с ядерным делением как возможный источник энергии будущего, тем более что он не дает такого великого множества радиоактивных продуктов, которое порождает столь трудную проблему хранения радиоактивных отходов. Мы знаем, что этот источник энергии может работать, поскольку тот же принцип положен в основу водородной бомбы. [c.74]

Радиохимический анализ представляет собой качественное и количественное определение в анализируемой системе естественных радиоактивных элементоа или искусственных радиоактивных изотопов, получаемых в различных ядерных процессах. С подобной задачей радиохимику приходится сталкиваться при изучении продуктов ядерных реакций, при анализе продуктов деления тяжелых ядер, в радиоактивационном методе анализа и т. д. [c.254]

Химия отдельных радиоэлементов также имеет своей особенностью идентификацию изотопов по радиоактивности. Поэтому эта область Р. касается изучения только элементов, не имеющих стабильных и долгоживущих изотопов, во всяком случае, на данном этапе исследования. К элементам, изучавшимся методами Р., относятся, нанр., астатин, технеций, полоний, франций, радий, актиний, протактиний, трансурановые элементы. После того, как нек-рые из этих элементов были получены в весовых количествах, стало возможным их изучение и нерадиохимич. методами. Химия процессов, сопровождающих радиоактивные превращения, ставит перед собой след, задачи 1) изучение продуктов различных ядерных превращений и ядерных реакций 2) изучение химич. изменений, вызываемых ядерными реакциями и радиоактивными превращениями 3) определение форм стабилизации изотопов, возникающих при ядерных реакциях и превращениях. Эти задачи являются специфическими для Р. и решаются лишь путем наблюдения за радиоактивностью продуктов превращений. [c.246]

Поскольку многие элементы состоят из нескольких стабильных изотопов, при их облучении возникают различные продукты ядерных реакций. Если учесть, что взаимодействие с каждым изотопом, в свою очередь, может протекать по нескольким каналам, то при облучении одного многоизотопного элемента часто возникает несколько различных радиоактивных продуктов. При этом в зависимости от типа и энергии активирующего излучения возможно образование радиоизотопов как исходного элемента, так и соседних. Сложность протекающих процессов, с одной стороны, затрудняет проведение анализов, а с другой — предоставляет больше возможностей для подбора наиболее подходящих условий анализа. [c.27]

В выделенном из воздуха гелии содержание Не ничтожно мало 1,2-10" %. Вся остальная масса газа состоит пз тяжелого изотопа. Вероятно некогда, сотни миллионов лет назад, атмосфера была много богаче легким изотопом, который быстрее тяжелого ускользал в мировое прострап-ство. Если Не является главным образом продуктом а-распада в лито- и гидросфере, то иным, редким в условиях Земли ядерным процессам обязан своим происхождением Не . Он возникает в результате радиоактивного распада сверхтяжелого изотопа водорода трития (Т = H i), который образуется в верхних слоях атмосферы при обстреле азота нейтроналш космического происхождения, и довольно быстро (Т Vo = 12,46 лет) распадается с образованием Не [c.87]

Если количественный перенос вещества не является необходимым, тонкие однородные образцы можно приготовить одним из методов, описанных в разделе, посвященном способам приготовления мишеней напылением в вакууме, электроосаждением, методами электрофореза или электрораспыления [1, 2, 26]. Напыление путем испарения с накаленной проволоки можно использовать для прдготовления образцов из большинства элементов. В некоторых случаях процесс можно проводить даже на воздухе например, при нагревании таких летучих элементов, как полоний или астатин, их можно сконденсировать непосредственно на подложке, расположенной над нагреваемым объектом. В большинстве случаев используют простые вакуумные установки. Применение установок с хорошо продуманной конструкцией испарителя и приемника позволяет производить перенос радиоактивного вещества преимущественно в заданном направлении и, таким образом, избежать потерь. Конденсацию вещества можно проводить даже на тонкой полимерной пленке, если в условиях напыления она не разрушается теплом, исходящим от накаленной проволоки. При использовании метода напыления желательно сначала нагреть проволоку до температуры несколько более низкой, чем необходимая для испарения наносимого материала. Таким образом избавляются от летучих примесей и только после этого помещают подложку образца в нужное положение и доводят температуру до необходимого уровня. Специальные методы получения тонких радиоактивных препаратов разработаны для тех случаев, когда соответствующий изотоп образуется в ходе радиоактивных превращений, в особенности при а-распаде. В этом случае энергию отдачи ядра, образующегося приа-распаде, используют для отделения дочернего продукта от исходного вещества и для его переноса на расположенную рядом пластину-коллектор. Аналогично энергию отдачи можно использовать для перенесения продуктов ядерной реакции из тонкой мишени на фольгу-коллектор, расположенную по ходу пучка, выходящего из облучаемой мишени. Такого рода методы особенно широко используются при исследовании короткоживущих изотопов трансурановых элементов, образующихся при облучениях на ускорителе. [c.411]

Другие природные радиоактшшые изотопы. Так называемые первичные долгоживущие радиоактивные изотопы, сохранившиеся со времени генезиса ядер и не возникающие более в ходе каких-либо новых процессов, не являются единственными радиоактивными изотопами, наблюдающимися в природе. Кроме них, следует отметить прежде всего короткоживущие дочерние продукты последовательных процессов распада первичных радиоизотопов — и и ТЬ . Некоторые из них, например ионий (ТЬ , 1/2 = 7,5-10 лет) и радий (Ва , = 1622 годам), оказались весьма полезными для определения возраста ряда объектов, например океанических осадков [2, 8]. Свойства этих изотопов, а также радиоактивных загрязнений, искусственно внесенных в атмосферу земли при испытаниях ядерного оружия, здесь рассматриваться не будут. Общеизвестно вредное действие радиоактивных загрязнений атмосферы. Метеорологи использовали атмосферную радиоактивность для проведения некоторых научных исследований. В частности, оказалось возможным исследовать времена смешивания атмосферных течений между северным и южным. [c.498]

По-видимому, выявлены не все возможные ядерные процессы, продуктами которых являются инертные газы так, не ясны возможные ядерные реакции, породившие основную массу неона на Земле. На примере неона было впервые (Томсон, 1913 г.) доказано, что изотопия присуща не только радиоактивным, но и стабильным элементам. Известны три изотопа неона (см. табл. 1. 2) Ме2° (90,92%), Ые2Ч0,26%) и Ме (8,82%). Образование изотопа Ме приписывают процессу захвата а-частиц ядрами тяжелого изотопа кислорода 0 + аНе -> oNe2 + Загадочным остается происхождение Ме °, который и поныне высвобождается в атмосферу в результате выветривания пород, выделения из вод источников и т. д. Не менее сложен вопрос о происхождении криятона, ксенона и их многочисленных изотопов. В табл. 1. 2 приведены лишь стабильные изотопы (шесть стабильных изотопов криптона и девять — ксенона). Кроме них известны многие радиоактивные изотопы криптона и ксенона (см. табл. 2. 3). Установлено образование изотопов криптона и ксенона в процессе самопроизвольного деления и , открытого советскими учеными Г. Н. Флеровым и К- А. Петржаком. Образующиеся продукты деления кладут начало цепи последовательных р-распадов, в процессе которых они освобождаются от избытка нейтронов среди продуктов деления имеются изотопы криптона и ксенона. Сказанное относится и к спонтанному делению 11 и тория [22]. [c.12]

Соосаждение и адсорбция могут использоваться не только для получения твердых веществ с заданным содержанием и раснределением примесей, но и для очистки солей от примесей и тем самым для получения чистых веществ. Эти процессы имеют также большое значение для отделения и концентрирования радиоактивных изотопов. Методом соосаждения были выделены и открыты Марией н Пьером Кюри полоний и радий, Ирен и Фредериком Жолио-Кюри — искусственные радиоактивные изотопы фосфора и кремния, Ганом и Штрассманом — продукты деления урана — радиоактивные изотопы лантана и бария, Сиборгом с сотр. — плутоний и ряд других трансурановых элементов. Таким образом, решающие открытия в области ядерной физики и радиохимии были сделаны с помощью методов соосаждения. [c.42]

Наиболее важной из всех индуцированных ядерных реакций, при которых продукт реакции представляет собой изотоп элемента мишени, является, повидимому, реакция (я, y). Вскоре после открытия нейтрона Ферми и его сотруд- ики [А9] показали, что многие элементы способны захватывать нейтроны, и при этом часто образуются радиоактивные изотопы. Эти исследователи обнаружили также, что вероятность захвата во многих случаях сильно возрастает, если скорость нейтронов уменьшается до тепловых скоростей в результате последовательных столкновений с атомами очень легких элементов (например, с атомами, входящими в состав парафина), прежде чем они встречаются с атомами, захватывающими нейтроны. Эффект испускания - -излучения при захвате нейтронов был впервые обнаружен Ли [L12], который наблюдал f-излучение, сопровождающее процесс захвата нейтронов водородом с образованием дейтерия. [c.199]

Можно использовать нейтроны и у-излучение непосредственно в реакторе, если прокачивать облучаемый материал через зону реактора. Однако и в этом случае нейтроны создают радиоактивные загрязнения, активируя атомы облучаемой смеси. В другом варианте нейтроны ядерного реактора активируют теплоноситель, транспортируемый к реагирующим компонентам. Если в качестве теплоносителя применять жидкий натрий, то натрий активируется, проходя через реактор под действием потока нейтронов возникает радиоактивный натрий-24 (с периодом полураспада 15 ч), который излучает у-кванты с энергией 1,37 и 2,75 Мэе. Вне реактора излучение радиоактивного натрия можно использовать для инициирования различных химических процессов. Этот метод предпочтительнее, поскольку продукты химических превращений не загрязняются радиоактивными изотопами и режим действия реактора не нарушается. Для получения долгоживущих изотопов используют нейтронное излучение при активации стабильного изотопа соответствующего элемента, помещенного в активную зону реактора. Так, например, получают кобальт-60 из кобальта-59. Тепловыделяющие элементы реактора (стержни) периодически заменяются. При извлечении из активной зоны они очень радиоактивны. Интенсивность излучения быстро уменьшается в результате распада короткожи-вущих изотопов. В это время стержни можно непосредственно использовать как интенсивный источник радиации. Практически срок использования излучения стержней составляет 3- месяца. После того как большая часть короткоживущих изотопов распадается, стержни поступают на химическую переработку для повторного извлечения горючего и очистки их от продуктов деления с большими периодами полураспада. Смесь продуктов деления, имеющая значительный уровень радиации, также может длительное время служить источником излучения. В конечном счете из этой смеси выделяются отдельные радиоактивные изотопы, такие, как цезий-137 и стронций-90, которые служат хорошими источниками - и у-излучения. [c.28]

Значение нейтронов в радиохимии. Высокая эффективтюсть нейтронов в преобразовании элементов была обнаружена [42] вскоре после их открытия Чэдвиком в 1932 г. [30] относительно истории этого открытия см. [43]. В конце концов почти всякий нейтрон погибает, обязательно вызывая превращение ядра, даже если он потеряет почти всю свою кинетическую энергию, прежде чем это произойдет ( медленные нейтроны [6]). Однако сами свободные нейтроны приходится получать (исключая котел с цепной реакцией) с помощью ядерных превращений, вызываемых заряженными частицами, с относительно малыми выходами. Поэтому на первый взгляд можно было бы ожидать, что количество радиоэлементов, получаемых при непосредственной бомбардировке заряженными частицами (от естественных радиоактивных источников или ускорительных установок), будет не меньше, чем получаемое с помощью нейтронов от источников с естественными радиоэлементами или нейтронов, испускаемых мишенями ускорителей. В действительности, однако, выходы в таком двухстепенном процессе сильно увеличиваются. Причина заключается в том, что на первой стадии процесса можно выбрать для мишени такой материал, который в силу низкого потенциального барьера и подходящего протон-нейтронного отношения обладает хорошим нейтронным выходом на второй стадии незаряженные нейтроны легко реагируют даже с очень сильно заряженными ядрами, в то время как непосредственное проникновение первичных заряженных частиц в такие ядра потребовало бы чрезмерных энергий. Однако преимущество хорошего выхода приобретается пе даром. Для медленных нейтронов, как правило, преобладает реакция (п, у), приводящая к образованию изотопов из вещества мишени, которые нельзя химически отделить (см., однако, гл. IX) быстрые нейтроны, которые часто приводят к неизотопным продуктам, дают меньшие [c.39]

Ядерные реакторы как И. я. и. могут быть использованы в нескольких направлениях. Проведение радиационно-химич. процесса при непосредственном контакте реагирующего вещества с делящимся материалом позволяет использовать кинетич. энергию осколков деления урана. Эта энергия составляет основную часть мощности реактора, поэтому такой вариант использования реактора эффективен для энергоемких радиационно-химич. реакций. Однако реализация этого способа связана с необходимостью ровюния довольно сложной технич. проблемы очистки продуктов реакции от радиоактивных загрязнений. Применение смешанного потока нейтронов и уизлу-чення, а также использование энергии частиц, образующихся в результате ядерных реакций иа легких ядрах, в меньшей степени связано с радиоактивными загрязнения.ми, но позволяет использовать только небо.льшую часть энергпи деления. Использованио у-излучения отработанных ТВЭЛ во время их выдержки, а также радиационных контуров (РК), в к-рых какое-либо вещество (в частном случае делящийся изотоп) активируется в реакторе и отдает энергию у-излучения в установке для облучения, не приводит к загрязнению реагирующих продуктов радиоактивностью. [c.168]

Естественные радиоактивные изотопы, встречающиеся в природе, мож1 о разбить на три группы в первую группу входят уран и торий с Продуктами их распада, а также и Rb , энергия распада кбторых имеет Существенное значение для геологических и биологических процессов ко второй группе относятся мало-распростр4ненные изотопы и изотопы с большим периодом полураспада, т акие, как ai , Zr , In , Te , Lai , Nd , W f , Re , Сумма энергий, выделяемых при распаде этих изотопов, пе имеет существенного значения для протекающих в биосфере процессов. К третьей группе принадлежат радиоактивные изотопы С , Н , Ве , Ве , образующиеся непрерывно под действием космического излучения, а также вследствие ядерных реакций, происходящих в стратосфере. [c.132]

Источником энергии для активации молекул или же превращения их в атомы и. радикалы может служить излучение радиоактивных атомов, являющихся отходами при работе ядерного реактора. В результате деления каждого ядра образуются два новых ядра с приблизительно равными массами. Продукты деления образуют группу изотопов с атомными весами от 72 до 162. Атомы продуктов деления не стабильны в процессе р-рас-пада идет превращение из одного химического элемента в другой. В ряде случаев образующееся после испускания р-частицы ядро находится в возбужденном состоянии переход такого ядра в нормальное или основное состояние сопровождается излучением одного или нескольких уквантов. Максимальная энергия р-частиц, испускаемых продуктами деления, равна [c.315]

Источником энергии для активации молекул или же превращения их в атомы и радикалы может служить излучение радиоактивных атомов, являющихся отходами при работе ядерного реактора. В результате деления каждого ядра образуются два новых ядра с приблизительно равными массами. Продукты деления образуют группу изотопов с атомными массами от 72 до 162. Атомы продуктов деления нестабильны в процессе -распада идет превращение одного химического элемента в другой. В ряде случаев образующееся после испускания -частицы ядро находится в возбужденном состоянии переход такого ядра в нормальное , или основное, состояние сопровождается излучением одного или нескольких 7-квантов. Максимальная энергия -частиц, испускаемых продуктами деления, равна 3,5 МэВ, а у-излучення — 3,8 МэВ. Однако такой энергией обладают в основном короткоживущие продукты деления. Облучение продуктами делення можно производить внутри активной зоны атомного реактора. [c.326]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология