химический каталог




Аналитическая химия трансплутониевых элементов

Автор Б.Ф.Мясоедов, Л.И.Гусева, И.А.Лебедев, М.С.Милюкова, М.К.Чмутова

я ионами неона:

Подробно об открытии указанных элементов см. [31].

В настоящее время для получения изотопов ТПЭ используются два основных способа: облучение более легких элементов нейтронами или ускоренными заряженными частицами. Первый способ является практически наиболее важным, так как только в ядерных реакторах при облучении исходного материала большим потоком нейтронов возможно получить весовые количества изотопов ТПЭ. Второй способ более ценный в том отношении, что позволяет получать нейтронодефицитные изотопы, не образующиеся при нейтронном облучении, и изотопы далеких ТПЭ.

1 Названия 102- и 103-го элементов «нобелий», «лоуренсий», были прежде-времевно утверждены Комиссией по номенклатуре Международного союза теоретической и прикладной химии (ИЮПАК) в 1957 и 1963 гг. соответственно. Однако ввиду того, что первые работы по синтезу изотопов элементов 102 и 103 ставятся сейчас под сомнение (см. напримрр, [31]), вопрос о приоритете их открытия и, следовательно, о их названии нельая считать окончательно решенным. Для 102-го элемента, например, предлагается также название «жолиотий» [208, 359].

Получение изотопов трансплутониевых элементов в ядерных реакторах. В качестве исходного материала, при облучении кото

рого получаются изотопы всех элементов от америция до фермия, используется чаще всего плутоний. Цепь превращений, происходящих при нейтронном облучении 23>Ри, изображена на схеме 1. Как

Схема 11 3ffiCm (л, т) MS&n Т) мСт («, т) 2—

311 Am (n, f) 242Am (п, у) 3«аАт (л, г) Я4Ат

Г I Т

j а- ] э. з. J (3^Pufa, т) 24»Ри(л, т) 341Ри(л, т) м2Ри(я, т) 243Ри(я, т) 344Ри

24aCf (в, т) ""КЯС», Т) M1Cf (я, Tf)т т

349Вк(л, т) ""Вк

У>жСт(п,ч) ««От (я, Т) 247Ст (л, г) 24SCm (n, Т) шСт

354Fm (л, Т) 25SFm (я, т) 35eFm (л, т) 357Гт

[»- ,V |з3saEs (л, т) 251Es (л, т) 2KEs (л, т) 2MEs

Is" Iе- 3-^353Cf (в,т) 2BCf (л,т) 3»4Cf

видно из схемы, накопление изотопов ТПЭ происходит в результате последовательных реакций радиационного захвата нейтронов и В_-распада, а побочными реакциями, снижающими выход нужных изотопов, являются деление и в отдельных случаях а-распад. Количество любого изотопа в этой цепочке в любой момент времени с начала облучения может быть подсчитано по уравнению Бейтма-на (см. [97а]), если известна величина потока нейтронов, сечения происходящих ядерных реакций (захват нейтронов и деление) и периоды полураспада всех изотопов:

1 (и - ад <я» - ад... (h - ад + ...+ ад... (V, - ад I'

(Ki — ад — ад... (Я* — ад

(?.i - ад (»*

1 Жирным шрифтом отмечены сильно делящиеся изотопы. 10

где iVo — количество ядер исходного изотопа перед облучением; Ni — количество ядер г-го изотопа в момент времени t; t — время облучения; Я» — постоянная исчезновения данного изотопа, которая вычисляется по формуле:

*• = Часд + Ф (Ззахв + "дел) >

где Арасп — постоянная распада; Ф — поток нейтронов; озахВ и о"дел — сечения реакций захвата нейтронов и деления соответственно. Величины X/ — постоянные образования последующего изотопа из данного; если образование последующего изотопа цепочки происходит в результате р~-распада, то Я/ равна постоянной 6~-распада, а если в результате радиационного захвата нейтрона,— то произведению Ф-Оааи.

Сечения нейтронных реакций изотопов ТПЭ, образующихся по цепочке схемы 1, приведены в табл. 1, а на рис. 1 показаны кривые накопления некоторых изотопов при облучении 2ИРи потоком нейтронов 3-10" нейтр/см2-сек [191]. Очевидно, что при облучении 23эРи с хорошим выходом получаются только близкие изотопы, такие, как 24аАт и 244Ст; накопление более далеких изотопов лимитируется сильным делением самого 23SPu и промежуточных продуктов (2"Pu, 2"Cm, 24,Ст и др.).

Например, из 100 мг 239Ри, облученного интеральным потоком нейтронов 2- 1022 нейтр/смг, были получены следующие количества изотопов ТПЭ [176]:

Элемент Am Cm Bk Cf Es

Вес, мг 2 5 8-10"' 2-10-» 8.10"9

Изотоп 245 242 244 245 246 249 250 252 253

Содержание изотопа в смеси,

% 99,9 0,6 94,14 1,9 3,4 100 ~50 ~50 100

Рис. 1. Накопление изотопов плутония и некоторых трансплутониевых элементов при облучении 389 Ри нейтронами {поток 3• 1014 нейтр/см2-сек) J191]

Поэтому для получения тяжелых изотопов кюрия и изотопов последующих элементов целесообразно в качестве стартового материала использовать такие изотопы, как 242Pu, 243Ат и 2"Ст. При этом, кроме увеличения выхода синтезируемых изотопов, сокращается необходимое время облучения. Перечисленные выше стартовые изотопы могут быть получены при длительном облучении 239Ри в реакторах с потоком нейтронов 1018—10" нейтр/см'-сек.

глСт 158

z«Am 80

252Cf

5-10-3

а»Вк 3,5-10-4

После химической переработки, проводимой с целью отделения накопившихся продуктов деления, полученные тяжелые изотопы плутония, америция и кюрия подвергают облучению в высокопоточных реакторах (поток ^10" нейтр/смг-сек); в результате могут быть получены граммовые количества кюрия и калифорния и миллиграммовые

страница 3
< 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

Скачать книгу "Аналитическая химия трансплутониевых элементов" (3.11Mb)


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

 

 

Реклама
элитные стереосистемы
стол douglas
Муфта ПНД 32х32 JASON PN 10
кухни германия распродажа

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
(28.03.2017)