Сциларда—Чалмерса реакции

Захват медленных нейтронов ядрами различных элементов вызывает эмиссию у-лучей с энергией 3—6 Мэе. Импульс у-кванта уравновешивается отдачей ядра, испускающего квант, что почти всегда приводит к разрыву ковалентных связей, которые образованы с участием атома с таким ядром. Если подобное превращение претерпевает ядро атома галогена, входящего в молекулу органического вещества, то получаемый изотоп галогена будет радиоактивен и радиоактивность можно сконцентрировать в водной вытяжке. Это явление принято называть реакцией Сциларда — Чалмерса [104]. [c.261]

VII. РЕАКЦИИ СЦИЛАРДА - ЧАЛМЕРСА [c.261]

Реакции отдачи, или (по имени открывателей этого явления) реакции Сциларда — Чалмерса, как видно из приведенных примеров, могут быть использованы для выделения и концентрирования радиоактивных изотопов. Однако опыт показывает, что не все возникшие радиоактивные изотопы могут быть отделены от материнского вещества. Так, в приведенном примере около половины образовавшегося в результате ядерной реакции радиоактивного изотопа остается в йодистом этиле. В основе этого явления, называемого удержанием, лежит несколько причин. [c.101]

Б. ПРОЦЕССЫ, НЕ ПРИВОДЯЩИЕ К ИЗМЕНЕНИЮ АТОМНОГО НОМЕРА химия РЕАКЦИЙ СЦИЛАРДА-ЧАЛМЕРСА [c.212]

В итоге можно сказать, что основные характеристики реакций Сциларда-Чалмерса с молекулами галоидозамещенных углеводородов состоят в следующем. [c.215]

Химическое разделение ядерных изомеров было впервые осуществлено Сегрэ Галфордом и Сиборгом [S30] и независимо от них Дево и Либби [D18], Сегрэ, Галфорду и Сиборгу удалось отделить химическим путем изомер Вг ° (18 мин.) от изомера с периодом полураспада 4,4 часа с более высокой энергией, который входил в состав третичного бромистого бутила, с помощью реакции, аналогичной процессу Сциларда — Чалмерса. При синтезе третичного бромистого бутила в него вводился Вг °. Полученное соединение взбалтывали с водным раствором метилового спирта и затем извлекали ( H)g Br из водной фазы с помощью бензола. К водной фракции добавляли бромный носитель в форме бром-иона, осаждали бромид серебра путем добавления ионов серебра и затем измеряли активность полученного осадка. Результаты этих опытов, представленные графически на рис. 47, показывают, что Вг ° с периодом полураспада 18 мин., являющийся дочерним продуктом изомера с периодом полураспада 4,4 часа, был сконцентрирован в водной фазе. [c.218]

РЕАКЦИЯ СЦИЛАРДА-ЧАЛМЕРСА В ЦЕПНОМ КОТЛЕ [c.230]

Для успешного использования того или другого соединения в процессах Сциларда — Чалмерса или в процессах изомеризации требуется, чтобы реакция изотопного обмена между этим веществом и образующимся в результате протекания ядерной реакции была бы достаточно медленной. Однако так как данные о таких реакциях приведены в табл. УША и УШБ, то в настоящую таблицу они не включены, за исключением тех случаев, когда проводились специальные опыты для определения степени обмена. [c.298]

Радиационный захват нейтрона устойчивыми ядрами является важной ядерной реакцией, которая часто приводит к образованию полезных радиоизотопов. Активный изотоп, получаемый в этой реакции, химически тождественен с материалом мишени. 0 обстоятельство часто обусловливает серьезные ограничения в полученной активности. Реакция Сциларда-Чалмерса, которая приводит к отделению активных атомов от материала мишени в силу отдачи кванта, может быть использована при благоприятных условиях для повышения активности материала. В настоящей статье обсуждаются некоторые факторы, управляющие этим процессом обогащения, и в особенности влияние интенсивного поля излучения цепного котла. [c.230]

Реакция Сциларда-Чалмерса 231 [c.231]

Б дальнейшем изложении принимается, что в данной системе имеет место реакция Сциларда-Чалмерса, т. е. что доказала возможность заметного отделения активного [c.231]

Реакция Сциларда-Чалмерса 233 [c.233]

Зависимость коэфициента обогащения от р и / для данной реакции Сциларда-Чалмерса (/ и К1 постоянные) вполне ясна. Если разложение не очень велико, то Р будет приблизительно равняться , [c.234]

Трифенилстибин дает очень удобную реакцию Сциларда-Чалмерса при кратких бомбардировках, так как в этом случае активная сурьма переходит в растворимую в воде форму, в то время как материал мишени растворим в органических растворителях. При таком процессе отделения извлекается 60% активной сурьмы и совсем незначительное количество неактивной сурьмы. Продолжительная бомбардировка и здесь приводит к образованию больших количеств неактивной сурьмы в воднорастворимом виде и снижает количество экстрагированной активной сурьмы ниже 10%. [c.237]

Знание скорости обменной реакции часто является необходимым при проведении различных радиохимических исследований. Простым, наглядным примером может служить метод Сциларда-Чалмерса [875] для получения радиоактивных веществ с большой удельной активностью (см. гл. УШ). Соответствующий процесс не удалось бы осуществить, если бы образующиеся радиоактивные атомы быстро обменивались с молекулами-мишенями. При проведении кинетических исследований, когда следят за судьбой меченого атома в процессе химической реакции, возможность обмена также должна быть принята во внимание. [c.11]

Это приводит к разбавлению активного изотопа. Возможно также, что излучение вызовет дальнейшие химические превращения отделяемого химического изотопа, которые MorjT привести его к такой форме, в которой он уже не будет отделим, хотя этот эффект, вероятно, сказывается только в ограниченных условиях. Поэтому успешное проведение реакции Сциларда-Чалмерса при малой интенсивности или кратковременном облучении еще не гарантирует ее успеха при более продолжительной или более интенсивной бомбардировке. В следующем разделе приводится полу-количественный расчет этого эффекта. [c.231]

Наряду с работами, посвященными выяснению химической природы атомов отдачи, был проведен ряд исследований с целью выделения радиоактивных атомов отдачи из вещества мишеней для получения образцов с высокой удельной активностью. При обсуждении результатов опытов по облучению галогенных органических соединений (раздел 16) было указано на необходимость соблюдения условия отсутствия обмена радиоактивных атомов в их новой химической форме с атомами облучаемого химического соединения. Это условие должно, конечно, всегда соблюдаться при использовании реакции Сциларда — Чалмерса. [c.211]

Из-за наличия рекомбинации и других эффектов, приводящих к возрастанию величины неизвлекаемой части радиоактивных атомов, которые остаются в составе вещества мишени, доля извлеченной активности часто бывает меньше 1,0. Кроме того, представляется весьма сомнительным, чтобы с помощью какой-либо реакции Сциларда — Чалмерса можно было получить фракцию, содержащую только радиоактивные атомы. Распад вещества мишени при облучении, который происходит при воздействии всякого излучения, может приводить к образованию из стабильных изотопов данного элемента такой же формы химического соединения, какая возникает из радиоактивных атомов. Поскольку при радиационном распаде на один активный атом могут образоваться тысячи стабильных атомов, следует с осторожностью относиться к сообщениям о получении препаратов, содержащих только радиоактивные атомы (см. разд. 6). [c.212]

Задача радиохимика в случае выделения радиоактивного изотопа, образовавшегося по процессу, относящемуся к первой группе, будет заключаться в разделении изотопов или даже изомеров. Выделение образовавшегося радиоактивного изотопа оказывается возможным, если он находится в ином химическом состоянии, чем стабильный или радиоактивный изотоп, из которого он образовался. При реакции (п, т) это имеет место благодаря эффекту отдачи ядра при выделении т-кванта, в случае изомерного перехода — благодаря испусканию электронов конверсии. В литературе примеры использования первой реакции получили название метода Сциларда-Чалмерса. [c.157]

В достаточно щелочных средах удержание активности является полным, т. е. эффект Сциларда—Чалмерса подавляется. В концентрированных растворах происходит также реакция [c.105]

Результаты исследований с мышьяком и фосфором, повидимому, показывают, что химическая стабилизация во вторичных реакциях не влияет на валентность радиоэлемента. Возможно, что конечное (но все же отличное от 100%) значение удержанной активности объясняется различиями в процессе взрыва отдельных атомов. Вероятность восстановления в первичном акте реакции может лежать между нулем и единицей. Была отмечена также связь между электроотрицательностью центрального атома комплекса и уменьшением его валентности при реакции Сциларда— Чалмерса [22]. [c.106]

Активированные реакции, в которые вступает ядро отдачи, можно использовать для быстрого и непосредственного получения химических соединений, включая радиоэлементы для прикладной радиохимии. Некоторые возможности этого метода показаны в табл. 12. Его авторами предложен непрерывный процесс для получения летучих активных соединений, включающий циркуляцию (барботирование) газа-носителя через раствор исходного вещества во время облучения последнего. Такая же идея планового радиохимического синтеза на основе эффекта Сциларда— Чалмерса была высказана и в работе [88]. В гл. VIH, п. 8 мы описали процесс прямого синтеза соединения радиоуглерода в основе [c.111]

Для того чтобы реакция Сциларда — Чалмерса протекала, не обходимо, чтобы радиоактивный атом не рекомбинировал с алкилом или с другим радикалом и чтобы он не обменивался с неактивным атомом в облучаемой молекуле-мишени. Реакции Сциларда — Чалмерса широко изучались для твердых, жидких и газо образных состояний алкилгалогенидов с использованием в основном (п, у)- и (у, /г)-процессов. В результате этого изучения были предложены модели главным образом Либбеем с сотрудниками, для объяснения механизма реакций с участием так называемых горячих, атомов. [c.420]

Принимая для длины кинетической цепи значение, определенное для термической полимеризации при той же температуре [17], и зная скорость превращения, можно вычислить скорость образования активных центров. Установлено, что влияние первичного эффекта радиации невелико (около 1% от общего). Другими источниками активных центров являются 1) уфотоны, испускаемые при захвате, 2) Р-и у-излучение радиоактивных атомов и 3) столкновения с атомами, обладающими высокой энергией (Вг и D). В ряде остроумных экспериментов было показано, какое участие в реакции принимают в отдельности первичные частицы Сциларда-Чалмерса и фотоны и электроны (число которых известно, а интенсивность совпадает с интенсивностью в первоначальных опытах). Предварительные данные показывают следующую долю участия различных факторов в образовании полимера [c.232]

Большое число соединений сурьмы было исследовано в отношении их поведения в интенсивных полях излучения. Был установлен ряд обогатительных реакций по Сциларду-Чалмерсу при низкой интенсивности, но все они оказались подверженными интенсивным химическим воздействиям излучения при больших плотностях нейтронного потока. Метасурьмянофтористый аммоний NH4SbFg бомбардировался в твердом состоянии, затем растворялся, и активный [c.236]

Сцилард и Чалмерс [112] показали, что при определенных условиях активный изотоп, образующийся в ядерной реакции без изменения атомного номера, можно (при большой удельной активности) хищгческим путем отделить от облученного материала. Самой важной ядерной реакцией, идущей без изменения атомного номера, является радиационный захват нейтронов (п, у) однако при реакциях типа (п, 2п), (у, п) и (с1, р) также возникают изотопы облучаемого элемента. Теория эффекта Сциларда—Чалмерса будет рассмотрена в п. 6, но уже здесь можно отметить, что он, по крайней мере частично, обусловливается следующим простым механизмом. Даже если составное ядро не испускает тяжелых частиц, теряя энергию в виде фотонов (радиационный захват), образующееся после испускания фотона ядро (атом) испытывает отдачу. Как правило, энергия отдачи достаточна для разрыва химической связи между данным атомом и остальной молекулой. Это тем более имеет место, если испускается не фотон, а тяжелая нейтральная частица. [c.100]

Эффект Сциларда—Чалмерса величина выхода. В некоторых системах измерялись количественные значения выхода реакции Сциларда—Чалмерса (т. е. исчезновения активности у облученного соединения). Так, после облучения нейтральных или щелочных растворов галогенатов и пергалогенатов радиоэлемент может полностью восстановиться. В других системах активность все же частично удерживается и в исходных соединениях (т. е. выход реакции меньше 100%), несмотря на то что энергия реакции достаточна для разрыва всех потребных связей. Это обстоятельство может быть обусловлено одним из следующих механизмов. [c.102]

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]