химический каталог




Аналитическая химия плутония

Автор М.С.Милюкова, Н.И.Гусев, И.Г.Сентюрин, И.С.Скляренко

имулировало интенсивное изучение свойств плутония и его соединений. За 1941—1943 гг. путем длительного облучения урана медленными нейтронами были получены и выделены в чистом виде сначала микрограммовые [367], а затем и миллиграммовые количества изотопа Pu239. Ныне Pu239 получают по реакции (2) в промышленных масштабах.

ИЗОТОПЫ И ИХ СВОЙСТВА

К настоящему времени известны 15 изотопов плутония (табл. 1). Роль каждого из них в ядерной технологии, аналитической химии и химических исследованиях далеко неодинакова.

Таблица 1 (окончание)

Примечание. Данные, не снабженные литературной ссылкой, заимствовав йы из работ [3, 231, 647]. В своей работе химику не приходится сталкиваться с легкими изотопами, претерпевающими электронный захват (Pu232, Pu234,. Pu235, Pu237). Плутоний-238 имеет значение лишь как изотопный источник энергии для космических кораблей. Безусловно, важнейший и наиболее доступный изотоп плутония — Pu239. Именно с ним в основном приходится работать химику-аналитику. Высокая удельная активность Pu239 вызывает, однако, нежелательные радиолитические эффекты в растворах и твердых соединениях, затрудняющие детальное исследование химических свойств плутония. С этой точки зрения наиболее перспективными представляются долгоживущие изотопы Pu242 и Pu24*.

Получение Pu239 в реакторах связано с целым рядом неиз-. бежных процессов образования других изотопов плутония и трансурановых элементов, а также разнообразных продуктов деления. Это обстоятельство оказывает влияние на качество плутония и выдвигает сложные проблемы технологического выделения плутония и анализа препаратов различного изотопного состава.

Относительное содержание Ри239и более тяжелых изотопов Pu240, Pu24', Pu24,2, а также Pu238, Np237, Am241 и других трансплутониевых элементов зависит от дозы нейтронного облучения урана. Сечения захвата нейтронов реактора изотопами плутония достаточно велики, чтобы вызвать последовательные реакции (й, т) даже при малых концентрациях Pu239 в уране. В табл. 2"

приведены данные, характеризующие процесс образования изотопов плутония при облучении U238 нейтронами.

Плутоний, выделяемый из облученного урана, в качестве основной примеси к Ри239 содержит Ри240, образующийся главным образом по реакции Ри239 (п, т) Ри240.

Таблица 2

Изотопный состав плутония, выделенного из облученного природного урана [449]

Количество образовавшегося плутония, г Ри/кг U Содержание изотопов в плутонии, вес. %

Ри2а* риио Ри**1 Ри"'

0,5 97 2,9 0,14

1,0 93,6 5,6 0,60 0,02

1,5 90 8,4 1,4 0,06

Содержание Ри241 в облученном уране невелико и может быть вычислено по формуле (Я. П. Докучаев, 1954 г.):

у = 0,0168 • jrM«, (3)

тде у— содержание Ри241 в день окончания облучения, вес. %; х — содержание Ри240, определяемое спектрометрическим методом, вес.%.

Данные табл. 2 удовлетворительно согласуются с расчетами по этой формуле. Плутоний-241 претерпевав* в основном р-рас-тгад с образованием Am241, который сбрасывается в процессе химико-технологической переработки урановых блоков (Am241, однако, постепенно снова накапливается в очищенном плутонии. Так, например, а-активность металлического плутония, содержащего 7,5% Ри240, через год увеличивается на 2% за счет образования Am241). Плутоний-241 обладает большим сечением деления на нейтронах реактора, составляющим — 1100 барн [19], что имеет значение в использовании плутония в качестве реакторного горючего.

U238 {п,2п) U23' s~. Np237; jjaas (П,т)2эе им („д) и23' _JL~, Np23'; Np23' (n.ylNp233 P~, Ри238.

Наряду с тяжелыми изотопами плутония в урановом реак- . торе образуется и Ри238:

(4а) (46) (4в)

где у— содержание Ри238 в день окончания облучения, вес. %; ?х — содержание Ри240, вес. %. Уравнения (3)(5) проверены для х =0-5-7,5%. Расчеты по формуле (5) показывают, что концентрация Ри238 в образце, содержащем 5,6% Ри240 (табл. 2), •составляет 0,0115%- Эта величина вносит довольно значительный вклад в суммарную а-активность .препаратов, поскольку период полураспада Ри238 равен 86,4 года.

Выход Ри236 в процессе облуче-яия урана составляет. —Ю-9— 10_8%. Плутоний-236 образуется в результате реакции

Np23' (n,2n) Np2S» Pu23».

На рисунке не показаны выходы трансплутоииевых и осколочных элеиентон, которые образуются в больших количествах

Долгожив,ущие изотопы плутония— Pu242 и Pu244 образуются при длительном (около ста дней и более) облучении нейтронами плуто-ния-239. При этом выход Ри242 достигает нескольких десятков процентов (19, 106], в то время как коли-? чество образовавшегося Ри244 составляет доли процента от Ри242 {218, 686] (рис. 1). Одновременно получаются также америций, кюрий и другие трансплутониевые, а также осколочные элементы.

Cm242 SL_> Pu2Se

t 162.7 дня

внутренняя конверсия

Am2U (л,т) Am242™— ?Am2*2.(6)

э. 3. 18 %

pus«

Батлер и сотр. [332] детально исследовали облучение Am241 нейтронами, которое приводит к образованию Ри238 и Ри242:

'Относительный выход Pu238 определяется по формуле (Я. П. Докучаев, 195

страница 2
< 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 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195

Скачать книгу "Аналитическая химия плутония" (3.73Mb)


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

 

 

Реклама
новые дачные поселки без построек от 60 км до 100 км
мячик для гольфа купить
заказать машины на свадьбу недорого
сколько сетки на 1 м3 кладки

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
(24.04.2017)