химический каталог




Синтезы неорганических соединений. Том 3

Автор У.Джолли

ого вещества, содержит диссоциированные и возбужденные газы, которые могут вызывать реакции, подобные наблюдаемым в разрядных трубках.

Ядерные реакции

"Th

Ра

А. Ядерная устойчивость

Все изотопы актинидных элементов обладают значительной радиоактивностью, причем различие в устойчивости актинидов от начала ряда к его концу огромно. Как показано в табл. 1, периоды полураспада большинства известных устойчивых изо-трпов изменяются от 1,4 • 10'° лет (2эоТп) до нескольких секунд ffiLr).

Б. Источники

Периоды полураспада IrfTh, 2Таблица 1 образуют ряд радиоактивного распада и служат естественным источником актиния и протактиния. Концентрации этих элементов в стационарном состоянии составляют 2,18 мкг и 340 мг соответственно на 1 т природного урана. Микрограммы актиния и граммы протактиния были получены в процессе переработки урановых руд. Но актиний выгоднее получать непосредственным синтезом этого элемента при облучении радия интенсивным потоком нейтронов, полученных в реакторе-размножителе [1]:

Нахождение тория в земной коре оценивается в 12-10-4 % [2], т. е. только чуть меньше, чем содержание свинца (16 • 10~4%). Наиболее важным промышленным источником тория служит минерал, монацит — торийсодержащий ортофосфат редких земель. Концентрация тория в нем достигает ~10%.

Содержание урана в земной коре составляет только примерно 4- 10"4% [2]. Это больше, чем соответствующие значения для таких известных элементов, как серебро и висмут. Известно более 25 минералов урана, из которых наиболее важен уранинит (U02), урановая смолка (U02,2_2,67), аутонит [Ca(U02)2(P04)2X XnH2OJ и карнотит [K2(U02)2(V04)2-пН20].

Современные ядерные реакторы производят энергию почти исключительно за счет деления Щи, содержание которого в естественном уране 0,71%. Интересно отметить, что по оценкам мировых потребностей в энергии этот изотоп будет полностью израсходован за 100 лет [3], если он останется единственным источником ядерной энергии.

В своем естественном состоянии руды урана подвергаются непрерывному облучению потоком нейтронов с очень низкой интенсивностью. Нейтроны возникают частично в результате самопроизвольного деления ™U, частично при взаимодействии а-частиц урана с примесями легких элементов. Поэтому естественный уран содержит следы нептуния, плутония и, возможно, более тяжелых трансурановых элементов, образующихся в результате реакций.

И

v)291U-^> ^Np ^Pu

92

Глава 3

/. Введение

93

Идентифицируемые количества нептуния [4] и плутония [5] были действительно выделены из таких естественных источников, но эти количества слишком малы и не имеют практического значения.

Производство трансурановых элементов в количествах, необходимых для проведения исследований, основано почти исключительно на использовании очень высоких потоков нейтронов из реакторов, в которых происходят реакции деления. Пробы урана, плутония или более тяжелых элементов помещают на длительное время в высокоинтенсивный поток нейтронов. Ядра в этих пробах испытывают последовательные захваты нейтронов и в~-распад, что приводит к образованию изотопов с еще более высокими атомными номерами:

2»Ри («. у) 2?Ри (п, у) z94Pu -й|^. >т («. Y)»Am

(Г(90И) 242

/— ?* 9вст

~\ 3.3. (ЮМ) 242 • '-94ки

К сожалению, разрушение изотопов тяжелых элементов в результате деления преобладает над последовательными процессами захвата и распада. Это видно из табл. 2, в которой показаны выходы различных элементов (включая основные элементы— продукты деления), полученные в типичном процессе облучения нейтронами америция [6].

Таблица 2

Продукты, полученные при облучения 2,5 г Ц'\т в течение пяти лет прн суммарном потоке нейтронов 6 • 10й нейтрон/см'

Продукт деления Количество, мг Актнинды Количество, мг

Zr 550 Pu Несколько

Мо 305 MI Am 30

Ru 230 '"Cm 215

Се 170 S48Bk 6,5 • 10~

Те 155 »3Es 2 •КГ4

Y 115

Rh 93

Nd 70

Pm 60

Sr 125

Количества различных изотопов, полученных в процессе длительного облучения нейтронами, возрастают и уменьшаются во времени по сложной зависимости, которая определяется периодами полураспада этих изотопов, интенсивностью потока нейтронов и их энергией.

Время, необходимое для образования данного количества изотопа, который на и ед. массы тяжелее, чем вещество мишени, часто обратно пропорционально корню л-й степени из интенсивности нейтронного потока.

Для обеспечения возрастающих потребностей в изотопах трансурановых элементов Комиссия по атомной энергии США вынесла решение о создании специального реактора с высоким потоком нейтронов (HFIR) с соответствующими установками по производству изотопов (TRU) [7]. Предполагается, что этот реактор, строящийся в Окридже, шт. Теннесси.через несколько лет позволит получить несколько граммов калифорния, несколько миллиграммов эйнштейния и т. п. для исследовательских целей.

Периоды полураспада из

страница 32
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71

Скачать книгу "Синтезы неорганических соединений. Том 3" (2.23Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
купит букет с ромашек
Рекомендуем компанию Ренесанс - лестница мансардная - качественно и быстро!
стул zeta
KNSneva.ru - гипермаркет электроники предлагает 90NB0D81-M00250 - отправка товаров из Санкт-Петербурга во все населенные пункты северо-запада России.

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(11.12.2016)