химический каталог




Применение изотопов в химии и химической промышленности

Автор Ю.Я.Фиалков

та.

Образующиеся при распаде ядра отдачи приобретают энергию, которая может быть подсчитана по уравнениям:

для а-распада ?отд = 4?а/Л (в МэВ); (12.10а)

для р-ръспада ?отд = 548+(в эВ); (12.106) для у-распада ?0тд = Е;/№2А (в эВ) (12.10в)

(Яа, ?р и ?v — энергии соответствующего типа распада; А массовое число распадающегося ядра).

Уравнения (12.10) показывают, что в ряде случаев энергия, приобретаемая образовавшимся в результате распада ядром, соизмерима, а иногда и значительно превышает энергию химической связи и скрытую теплоту испарения. Вот почему при радиоактивном распаде может происходить значительное нарушение кристаллической решетки. Кроме того, ядра отдачи могут разрушать соседние с распавшимся атомом молекулы. Таким образом, в кристалле радиоактивного вещества могут происходить более или менее значительные химические изменения.

В ряде случаев на свойства радиоактивного твердого тела оказывает влияние выделяющаяся при радиоактивном распаде теплота. Количество теплоты, выделяющейся при Р-распаде за время т, можно подсчитать по уравнению

Q = 3,19 . Ю^ЕрСтх/Л! — е-кх]. (12.11)

Расчет по уравнению (12.11) показывает, что упоминавшийся в приведенном выше примере образец радиоизотопа Аи189 активностью С=10 кюри за 10 суток выделит 27,235 кДж. Этого количества тепла, учитывая теплоотдачу в окружающее пространство, разумеется, недостаточно, чтобы заметно изменить температуру кристалла. Однако, в случае а-излучателей, особенно таких интенсивных, как тяжелые элементы, саморазогревание образцов оказывает существенное влияние на их свойста. Так, 1 г Cm2 2 выделяет за 1 с 125,7 Дж. Скорость выделения тепла в этом случае заметно превышает скорость теплоотдачи, и поэтому кристаллы кюрия сколь-нибудь значительных размеров не могут существовать, разрушаясь из-за саморазогревания.

Химический состав многих солей под влиянием собственной радиоактивности также изменяется, Так, нитраты превращаются в нитриты, в кристаллах накапливаются газообразные продукты распада: N0, 02 и др.

В сульфатах также происходит восстановление до SO|-, образуются газообразные 02 и S02, а также радикальные

частицы SOr-, ОГ-, S--, 0"« и др,

Саморадиолиз твердых радиоактивных препаратов оказывает в ряде случаев весьма заметное влияние на их физико-химические свойства. Так, температура термической диссоциации в глубоком вакууме CdCl403 и NaHC1403 с удельной активностью до 120 мкюри/г на 60% ниже, чем у соответствующих нерадиоактивных препаратов. Реакционная способность радиопрепаратов выше, чем у нерадиоактивных соединений.

Особенно сильно сказывается саморадиолиз на физико-химических свойствах соединений таких интенсивных излучателей, какими являются заурановые элементы. Так, оксалат плутония за полтора года хранения практически полностью превращается в оксикарбонат. Оксалат же америция полностью превращается в карбонат всего за 20 суток. Радиоактивный (по Agno) азид серебра с удельной активностью 3,5 мкюри/г детонирует в полтора раза быстрее, чем нерадиоактивный препарат.

Ядерно-химические превращения в кристаллах нашли весьма интересное применение для целей синтеза. Поскольку при р-распаде радиоизотопа йода I131 образуется Хе131, это обстоятельство было использовано для получения весьма трудно синтезируемых обычными химическими методами окислов ксенона, которые образуются из йодата и перйодата по схемам: 1шОГ Хеш03; 1шОГ Хе13104.

Разумеется, количества синтезируемых таким образом окислов ксенона весьма невелики, что, однако, не снижает принципиального значения этого нового оригинального метода синтеза.

Ряд особенностей твердых радиоактивных препаратов обусловлен возникновением стационарного заряда на их поверхности. Возникновение заряда является неизбежным следствием а- и р-распада, причем знак заряда, как очевидно, противоположен знаку заряда частицы, выбрасываемой ядром радиоизотопа. Величина заряда могла бы быть весьма большой, однако происходит утечка его из-за взаимодействия заряженной поверхности с ионами окружающей среды. Возникновение заряда оказывает влияние на электрохимические свойства тел. Так, было установлено, что радиоактивные никель и титан изменяют свои потенциалы в 0,1 М растворе NaOH: первый становится более положительным, второй — более отрицательным. Такое поведение металлов связывается с утолщением окис-ной пленки на поверхности при их активации. Цинк с удельной активностью до 25 мкюри/г имеет потенциал примерно на 42 мВ более положительный, чем нерадиоактивный металл. Было установлено, что изменение потенциала-цинка, как, вероятно, и в случае других металлов, связано с изменением природы окисной пленки на его поверхности под влиянием излучения.

Изменение поверхности твердых тел под влиянием самооблучения обусловливает и весьма значительное различие адсорбционных свойств радиоактивных и нерадиоактивных препаратов одинакового химического состава. Действительно, из-за растрескивания поверхностного слоя под влиянием самооблучения радиоактивные препараты обладаю

страница 80
< 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 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90

Скачать книгу "Применение изотопов в химии и химической промышленности" (1.75Mb)


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

 

 

Реклама
vbrhjfdnj,ec d ljvjltljdj
уличная реклама виды фото
кресло качалка купить в москве недорого
аренда компьютеров и планшетов москва

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
(19.11.2017)