Плутоний в природе

Раствор Распределение мигрирующе го плутония, % Природа ионов Ри Раствор Распределение мигрирующего плутония, % Природа ионов Ри [c.180]

Все актиноиды радиоактивны. Торий, протактиний и уран встречаются в природе, так как у них имеются изотопы с большим периодом полураспада. В ничтожных количествах находятся в природе нептуний и плутоний. Остальные актиноиды получены искусственным путем в течение последних 30 лет (см. 37). [c.644]

В последние годы экстракция нашла широкое применение для разделения металлов и получения их в состоянии высокой чистоты. Во многих случаях она является единственным методом, который удается применить в промышленном масштабе, например, при очистке металлов, служащих топливом для атомных реакторов. Это относится как к металлам природного происхождения (уран, торий), так и к являющимся продуктами облучения (плутоний). С помощью экстракции разделяются также и другие металлы из семейства актинидов. С успехом решено разделение циркония и гафния, а также тантала и ниобия—металлов, встречающихся в природе всегда парами и, благодаря большому химическому подобию, трудных для разделения другими методами. Экстракцией можно выделить из отбросных продуктов промышленности (шлак, зола, шлам) содержащиеся в них следы различных металлов, имеющих важное техническое применение (германий, индий, церий и др.). [c.424]

Актиноиды. Все актиноиды радиоактивны. Торий, протактиний и уран встречаются в природе, так как у них есть изотопы с большим периодом полураспада. В ничтожных количествах имеются в земной коре нептуний и плутоний остальные актиноиды получены искусственным путем при помощи ядерных реакций в течение последних 30—40 лет. Массовые содержания тория в природе составляют примерно 10 , а урана — 3 10 %. Они относятся к числу рассеянных элементов, а протактиний — к числу редких. В настоящее время количества получаемых Ыр и Ри исчисляются в килограммах, Ат и Ст — в со- [c.323]

К числу синтетических относят также ядерные реакций получения элементов, не встречающихся в природе, например нептуния и плутония из урана по реакциям (п, у) и (п, 2п). Подобные реакции не требуют особых температурных условий и, являясь синтетическими, к числу термоядерных не относятся, [c.376]

Из всех актиноидов только торий и уран в природе встречаются в относительно больших количествах, представляющих практический интерес. Содержание тория и урана в земной коре соответственно равно 8-10" и 3-10" вес.%. Элементы 93—103 получают искусственным путем, но практический интерес представляют нептуний и плутоний. Торий добывают главным образом из монацитового песка, представляющего собой смесь фосфатов тория и лантаноидов. Получают металлический торий из его галидов восстановлением активными металлами при высокой температуре или разложением иодида тория на раскаленной вольфрамовой нити. Возможно получение тория методом электролиза. [c.72]

Все элементы с порядковыми номерами больше 93, расположенные в периодической системе за ураном, называются заурановыми, или трансурановыми, элементами. Изотопы их радиоактивны, обладают сравнительно небольшими периодами полураспада, а потому в природе не встречаются. Нептуния и плутония в земной коре так мало, что их добыча не представляет интереса для практических целей. Все изотопы трансурановых элементов получены искусственным путем — [c.73]

Уран U, торий Th и протактиний Ра содержатся в земной коре. Остальные актиноиды в природе не встречаются (за исключением ничтожных количеств нептуния и плутония). Они были получены в 1940—1961 гг. искусственным путем с помощью ядерных реакций. [c.708]

Комплексующие анионы в зависимости от их природы и концентрации оказывают различное действие на характер спектра светопоглощения растворо в плутония [3, гл. 9]. В литературе имеется особенно много данных по влиянию концентраций неорганических кислот хлорной, соляной, азотной и серной на спектры светопоглощения растворов трех-, четырех- и шестивалентного плутония [3, 460—462, 493 П. Н. Палей и М. С. Милюкова, 1953 г. В. М. Тараканов, 1951 г.]. [c.151]

Диэтиловый эфир обладает не очень высокой экстракционной способностью и поэтому коэффициент распределения нитрата плутония между водой и экстрагентом невысок. Для повышения экстракции плутония в некоторых случаях ее проводят в присутствии высаливателя. Действие высаливателей заключается в увеличении концентрации нитрат-ионов в водном растворе. При этом равновесие в водной фазе сдвигается в сторону образования нейтрального комплекса плутония. Эффективность высаливателя зависит от его природы и концентрации. Вдовенко и Ковалева [36] на примере экстракции уранилнитрата диэтиловым эфиром показали, что высаливающее действие возрастает с уменьшением радиуса катиона и увеличением его заряда. Так, например, высаливающая способность для одновалентных катионов растет в ряду ЫН4+<На + <Ь]+, а для двухвалентных катионов в ряду 5г2+<Са2+<Мд2+. [c.306]

Эффективность экстракции нитратов плутония трибутилфосфатом в значительной степени определяется природой растворителя (рис. 97) [192]. [c.320]

Коэффициенты распределения плутония зависят от природы и концентрации кислоты. Наиболее эффективно Ри(1У) извлекается из азотно-, соляно- и хлорнокислых растворов. Максимальное извлечение плутония 0,1 М раствором ТТА в бензоле наблюдается в области концентраций кислот 0,5—1,0 М. При более низких концентрациях кислоты экстрагируемость плутония уменьшается, возможно, вследствие образования гидролизованных полимеров [121]. В случае же экстракции 0,5 М раствором ТТА область максимального извлечения плутония расширяется до 3 М НМОз. При более высоких концентрациях азотной кислоты хелат плутония неустойчив и равновесие сдвигается в сторону образования нитратных комплексов плутония(IV), нерастворимых в бензоле. На рис. 101 приведены кривые зависимости экстрагируемости плутония от природы и концентрации кислоты (П. Н. Палей и М. С. Милюкова, 1962 г.). [c.331]

Эффективность извлечения плутония теноилтрифторацетоном до некоторой степени зависит от природы органического растворителя. Этот вопрос изучался рядом авторов [102, 365, 689]. [c.332]

На экстракцию плутония аминами также сильно влияет природа растворителя. Поэтому эффективность экстрагента характеризуется сочетанием амин — растворитель, а не одним амином. [c.341]

Плутоний в природе встречается только в исчезающе малых количествах, однако его можно получать в промышленных масштабах с помощью ядерного синтеза. Поскольку плутоний играет очень важную роль в качестве ядерного горючего, препаративная химия этого элемента хорошо изучена и синтезировано большое число его соединений. Здесь рассмотрены только некоторые, особенно важные соединения, которые могут быть получены после соответствующей (требующей некоторых затрат) подготовки лаборатории к работе с плутонием. [c.1372]

В одних случаях природа гранитов как типичных представителей изверженных горных пород—продуктов извержения гранитной магмы не вызывает сомнений, что связано с геологическими условиями залегания в виде различных плутонов. В других и довольно частых случаях граниты тесно связаны с метаморфическими горными породами —гнейсами, которые возникли [c.139]

Содержание в природе. К наиболее долгоживущим изотопам актиноидов принадлежат доТЬ и с периодами полураспада 1,48 10 и 4,5 10 лет. Эти изотопы не успели полностью распасться за время существования Земли и встречаются в земной коре в значительных количествах в основном в виде оксидов ТЬОз, идОв, иОз или солей ТЬ(1У) и 11(У1). В минералах, содержащих торий и уран, встречаются продукты их распада - дочерние элементы актиний и протактиний, а также нептуний. Недавно в природе был также обнаружен в очень малых количествах изотоп плутония д Ри. Остальные актиноиды - от америция (№ 95) до лоуренсия (№ 103) - были получены искусственно. [c.383]

Из 111 элементов, известных сегодня, лишь элементы, предшествующие америцию (№ 95), существуют в природе (за исключением технеция, прометия, астата и франция). Все трансурановые (или заурановые - стоящие в периодической системе после урана) элементы были получены искусственно после 1940 г. усилиями различных групп исследователей США и СССР. Основной способ синтеза трансурановых элементов - бомбардировка ядер тяжелых элементов нейтронами или ядрами легких элементов, за которой следует соответствующая цепочка распада радиоактивных ядер. Например, бомбардировка нейтронами и получающегося плутония приводит к следующим превращениям [c.391]

Радиоактивные изотопы элемента № 61 — прометия—выделены из продуктов деления урана и плутония, а также получены по различным ядерным реакциям из изотопов Рг, N(1, 5т и Ей. Вопрос о существовании Рт в природе остается открытым. [c.7]

В табл. 10.2 приведены оцененные доли утечки в атмосферу различных радиоактивных веществ при серьезной аварии реактора PWR, включающей распыление активной зоны и разрушение защитной оболочки реактора вследствие сгорания водорода и превышения допустимого давления пара. Из табл. 10.2 видно, что доли утечки различных радионуклидов сильно зависят от их химической природы. Здесь предполагается, что благородные газы (ксенон и криптон) почти полностью выходят в атмосферу, в то время как выход нелетучих оксидов металлов, таких как цирконий и плутоний, не превышает 1 %. Вероятность такой утечки оценивается величиной 5 10 (реактор год) . [c.174]

Существенный вклад внесла аналитическая химия в решение такой важной проблемы современной науки, как синтез и изучение свойств трансурановых элементов. Предсказание химических свойств трансурановых элементов оказалось более сложным, чем для элементов, входящих в периодическую систему в ее старых границах, так как не было ясности в распределении новых элементов по группам. Трудности усугублялись и тем, что до синтеза трансурановых элементов торий, протактиний и уран относились соответственно к IV, V и VI группам периодической системы в качестве аналогов гафния, тантала и вольфрама. Неправильное вначале отнесение первого трансуранового элемента № 93 к аналогам рения привело к ошибочным результатам. Химические свойства нептуния (№ 93) и плутония (№ 94) показали их близость не с рением и осмием, а с ураном. Было установлено, что трансурановые элементы являются аналогами лантаноидов, так как у них происходит заполнение электронного 5/- слоя, и, следовательно, строение седьмого и шестого периодов системы Д. И. Менделеева аналогично. Актиноиды с порядковыми номерами 90—103 занимают места под соответствующими лантаноидами с номерами 58—71. Аналогия актиноидов и лантаноидов очень ярко проявилась в ионообменных свойствах. Хроматограммы элюирования трехвалентных актиноидов и лантаноидов были совершенно аналогичны. С помощью ионообменной методики и установленной закономерности были открыты все транс-кюриевые актиноиды. Рекордным считается установление на этой основе химической природы элемента 101 — менделевия, синтезированного в начале в количестве всего 17 атомов. Аналогия в свойствах актиноидов и лантаноидов проявляется также в процессах экстракции, соосаждения и некоторых других. Экстракционные методики, разработанные для выделения лантаноидов, оказались пригодными и для выделения актиноидов. [c.16]

Для урана известно около 200 минералов. Однако промышленное значение имеют лишь немногие. К их числу относится минерал настуран (урановая смолка, или урановая обманпа). Обычно ему приписывают фор-мулу изОа. Довольно широко распространен также минерал отэнтит — Са(и02)2(Р04)2-яН20. В ничтожных количествах в природе также встречаются нептуний и плутоний. Однако их существование объясняется тем, что в природе происходят ядерные процессы, подобные тем, которые человек производит в ядерных реакторах. [c.448]

Все актиноиды являются радиоактивными элементами. В природе наиболее распространены из них уран и торий, в небольших количествах встречаются актиний, протактиний, нептуний и плутоний. Большинство актиноидов получают искусвтвенным путем, осуществляя ядерные превращения. [c.259]

АКТИНОИДЫ (актиниды), семейство иэ 14 радиоакт. элем. 7 периода периодич. сист. торий Th, протактиний Ра, ураи и, нептуний Ыр, плутоний Ри, америций Ат, кюрий m, берклий Вк, калифорний f, эйнштейний E.s, фермий Fm, менделевий Md, нобелий No н лоуренсий Lr. Наиб, долгоживущие изотопы имеют Th и U. Эти элем, встречаются в прир. минералах, преим. в рассеянном состоянии. Кроме того, в природе встречаются изотопы Ра и следовые кол-ва изотопов Np н Ри, к-рые обра.зуются в ядерных р-циях изотопов U с нейтронами. Другие А. в природе не обнаружены они получ. облучением U и нек-рых трансурановых элем, в ядерных реакторах нейтронами или на ускорителях ядрами легких элементов. Ми. изотопы образуются при подземных ядерных взрывах и м. б. выделены иэ грунтов. Серебристо-белые металлы очень высокой плотности (до 20,5 г/см ). Наиб, легкоплавки Np н Ри ((пл ок. 640 °С). Для остальных А. до Es включительно пл > 850 С. Fm, Md, No и Lr не получ. в металлич. состоянин. А.— очень сильные электроположит. элементы легко реаг. с Нз, О2, N2, S, галогенами и др. Однако в компактном состоянин сравнительно устойчивы на воздухе. В мелкодисперсной форме пирофорны. [c.20]

Трансурановые элементы (заурановые элементы) — радиоактивные химические элементы, расположенные вслед за ураном в периодической системе Д. И. Менделеева. Атомные номера 93. Большинство известных трансурановых элементов (93—103) принадлежит к числу актиноидов. Все изотопы их имеют период полураспада значительно меньший, чем возраст Земли. Поэтому Т. э. практически отсутствуют в природе и получаются искусственно посредством различных ядерных реакций. Первый из трансурановых элементов нептуний Np (п. н. 93) был получен в 1940 г. бомбардировкой урана нейтронами. За ним последовало открытие плутония (Ри, п. н. 94), америция (Ага, п. н. 95), кюрия (Сга, п. н. 96), берклия (Вк, п. н. 97), калифорния( f, п. н. 98), эйнштейния (Es, п. н. 99), фермия (Рш, п.н. 100), менделевия (Md, п. н. 101), нобелия (No, п. н. 102), лоуренсия (Lr, п. н. 103) и курчатовия (Ки, п. н. 104). Так же получены Т. э.с порядковым номером 105— 106. Более или менее полно изучены химические свойства Т. э. Криста.члографи-ческне исследования, изучение спектров поглощения растворов солей, магнитных свойств ионов и других свойств Т. э. показали, что элементы с п. н. 93—103 — аналоги лантаноидов. Из всех Т. э. наибольшее применение нашел Ри как ядерное горючее. [c.138]

Окислительное фторирование с использованием наиболее реакционноспособных фторидов галогенов 1F, IF3, ВгРз, BrFj и IF, подобно фторированию элементарным фтором [3, 139]. Большинство этих реакций по своей природе являются реакциями свободных радикалов. Степень окисления конечного продукта такая же, как при фторировании элементарным фтором. Для ряда элементов, например плутония, платины и благородных газов, можно получить высшие состояния окисления только при фторировании элементарным фтором. Из фторидов галогенов наиболее термодинамически устойчивым является пентафторид иода. В соответствии с этим последний представляет собой самый слабый окислитель. [c.332]

Задолго до открытия трансурановых элементов делались многочисленные попытки найти их в природе, которые, однако, были безрезультатны. Исследования были продолжены вскоре после Открытия нептуния и плутония. В ряду актинидных элементов, с увеличением заряда ядра уменьшается период полураспада а-активных изотопов, поэтому возможность обнаружения в земной коре ощутимых количеств нептуния и плутония подвергалась сомнению. Это было подтверждено многими исследованиями [210, 424, 521, 590, 655, 657]. Содержание Ри в смоляных и мо нацитовых рудах колеблется в небольших пределах Ри и= (0,7—2) 10 . Полагают, что Ри образуется из. [c.12]

Потенциалы пар комплексных ионов плутония отличаются от потенциалов гидратированных ионов в НСЮ4. Поэтому в зависимости от концентрации ионов водорода и анионов и природы последних будут изменяться характер и скорость реакций дис-пропорционирования, а также валентный состав в равновесной системе. [c.52]

П. Н. Палей и М. С. Милюкова (1953 г.) исследовали полноту восстановления весовых количеств плутония ф,0012—0,042 М> при пропускании через раствор сернистого газа. Ими найдено, что скорость реакции уменьшается с ростом концентрации водородных ионов. Большое значение имеет природа кислоты. Время, необходимое для полного восстановления при [Н+]=ЗЛ , возрастает от 5—10 мин. в растворах НС1 й HNO3 до многих часов в сернокислых растворах. Несомненно, что, чем устойчивее образуемые Pu (IV) комплексы, тем медленнее скорость реакции. [c.60]

Вопрос о механизме действия перекиси водорода на растворы-плутония нельзя считать окончательно выясненным. Скорость восстановления Pu(IV) зависит от концентраций плутония, перекиси водорода и природы кислоты 3, стр. 239 353]. Следует учитывать образование пероксидных комплексов и возможность обратной реакции. При макроконцентрациях Pu(IV) устанавливается подвижное равновесие между Pu(IIl) и Pu(IV). В 0,5 М H l равновесие сдвигается в сторону образования Pu(III), и в растворе присутствует только несколько процентов Pu(IV). В серной кислоте вследствие стабилизации Pu(IV) сульфат-иона-ми равновесие смещено в противоположную сторону разбавленная перекись водорода быстро и почти полностью окисляет Pu(III). Под влиянием большого избытка Н2О2 индикаторные количества Pu(IV) переходят, по-видимому, в высшие валентные состояния. [c.63]

Спектры светопоглощения растворов трехвалентного плутония мало зависят от природы и концентрации кислоты в растворе. Так, например, для перхлоратных растворов плутония не наблюдается изменений спектра светопоглощения при увеличении концентрации хлорной кислоты от 1 до 5 М. Дальнейшее увеличение концентрации хлорной кислоты мало сказывается на спектре. Несущеспвенны изменения спектра Ри (П1) в растворах <4,4 М НС1 и <16 H2SO4. Заметнее влияние концентрации кислоты в растворах 1—5 М HNO3. Однако в азотнокислых растворах Ри(П1) мало устойчив, особенно при кислотности >5 М. [c.152]

Четырехвалентный плутоний проявляет гораздо большую склонность к комплексообразованию, чем плутоний в других валентных формах. С изменением концентрации кислоты в растворе может изменяться и состав комплексного соединения, что будет вызывать, в свою очередь, изменения в спектре оветопоглощения. Значительные изменения наблюдаются в спектрах светопоглощения азотнокислых и сернокислых растворов плутония (IV). Поэтому в случае спектрофотометрического определения плутония в четырехвалентном состоянии необходимо учитывать природу и концентрацию кислоты. [c.156]

Оптическая плотность комплексного соединения плутония с арсеназоП1 в значительной мере зависит от кислотности раствора и природы кислоты. По данным П. Н. Палея, Н. Е. Кочетковой и А, А. Немодрука (1961 г.), в азотнокислых растворах максимум оптической плотности наблюдается при больших концентрациях кислоты с повышением концентрации HNO3 от 1 до 4 Ai оптическая плотность резко возра- [c.171]

Как указывалось на стр. 59, реакция (1) легко обратима и поэтому наиболее пригодна для использования в титриметриче-ских определениях плутония. Реакция (2) является медленной и может идти с приемлемой скоростью в некоторых случаях только при повышенной температуре она протекает в несколько стадий и во многом зависит от природы окислителя или восстановителя. В то же время использование реакции (2) иногда позволяет производить определение плутония в присутствии наиболее часто встречающихся примесей — урана и железа. [c.178]

Чмутова, Петрухин и Золотов [242] исследовали экстракцию соединения Pu(IV) с N-бензоилфенилгидроксиламином из растворов азотной, соляной и серной кислот. Установлено влияние природы и концентрации кислоты (рис. 104). Плутоний хорошо экстрагируется раствором реагента в хлороформе из 1—6 М HNO3. Равновесие устанавливается за 15 сек. Из сернокислых растворов плутоний экстрагируется слабо. Из солянокислых растворов плутоний заметно извлекается при кратковременном встряхивании (до 30 сек.), но почти полностью остается в водной фазе при увеличении времени контакта фаз до 1 часа. Причем Pu(IV) восстанавливается до Pu(lII), вероятно, под действием БФГА. Плохая экстрагируемость плутония из серно- и солянокислых сред может быть использована для реэкстракцин плутония в водные растворы этих кислот. [c.338]

Мейк, Бумен и др. [528] исследовали распределение 57 ионов металлов, в том числе плутония, урана и нептуния в процессе экстракции солями тетрапропил-, тетрабутил- и тетрагексилам-мония. Авторы предполагают, что экстрагируемое соединение представляет собой ионный ассоциированный комплекс, содержащий катион четвертичного аммония и один заряженный анион I(R4N) + (М- +Ах+г) ]. Установлено, что экстракция элементов зависит от природы и концентрации кислоты. Pu(IV) и Pu(VI) хорошо экстрагируются указанными соединениями из азотнокислых растворов, в то время как из растворов соляной кислоты извлекаются менее эффективно. Экстракция плутония из сернокислой и фтористоводородной сред не наблюдается. Степень извлечения повышается с увеличением концентрации кислот. Кроме того, эффективность извлечения плутония зависит от используемой четвертичной аммониевой соли (рис. 108). Для разделения плутония и урана можно иопользовать экстракцию солью тетрагексиламмония, так как шестивалентный плутоний из азотнокислых растворов с концентрацией НМОз менее 1 М практически не извлекается этим экстрагентом, в то время как и(VI) в этих же условиях экстрагируется довольно хорошо. [c.347]

Таубе [689а] исследовал влияние-концентрации азотной кислоты на экстракцию комплекса плутония (IV) сг тетрабутиламмонийнитратом смешанными растворителями. Автор установил, что в зависимости от природьь растворителя коэффициент распределения плутония достигает максимума при определенной концентрации азотной кислоты. Так, например, коэффициент распределения плутония получается наибольшим при использовании и смеси бензола с толуолом (5—6 ЛГ с хлороформом или дибромметаном [c.350]

Данные по распределению трехвалентных актинидов, начиная от плутония и кончая менделеевием, подтверждают предварительный вывод, что нитраты экстрагируются как трисольваты, независимо от природы нейтрального эфира [290, 351, 361]. [c.50]

Природный уран содерлсит несколько изотопов уран 238 (99,285%), уран 235 (0,71%), уран 234 (0,005%). Из урана 238 получают ядерное горючее — плутоний. Таким образом, природный уран является одним из источников получения естественного ядерного горючего — урана 235 и искусственного плутония 239. Урановые минералы встречаются в природе в виде небольших вкраплений (от сотых долей до нескольких процентов) в плотные горные породы. Первым этапом обработки урановых руд является обогащение. Методы переработки урановых концентратов зависят от их состава. [c.421]

Попав на кожу, твердые радиоактивные частицы за счет адгезии и волосяного покрова кожи закрепляются лишь на ее поверхности. Для радиоактивных растворов кожа является биологическим барьером, но некоторые радионуклиды, находящиеся в растворе, сравнительно легко преодолевают защитные барьеры и проникают в кожу. К таким растворам относятся азотнокислый раствор плутония и церия, сш1ртовой раствор радия, солянокислые растворы стронция и ругения [23]. Доля радионуклидов, проникших через кожу, зависит от природы растворенного радионуклида и времени контакта. Для [c.220]