химический каталог




Аналитическая химия трансплутониевых элементов

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

ется извлечение продуктов синтеза после взрыва в пластах каменной соли. Для выделения изотопов ТПЭ из силикатных горных пород и из каменной соли разработаны соответствующие химические методики [482,599]. В 1962—1966 гг. в США было произведено 6 подземных ядерных взрывов с целью производства изотопов ТПЭ — «Анакостиа», «Кеннебек», «Энчови», «Пар», «Барбел» и «Цикламен» [379,422,548,968]. Для изучения продуктов взрыва использовались небольшие образцы пород, добытые из зоны взрыва сразу же после его проведения. При этом не удалось обнаружить 14 изотопы тяжелых элементов с массовым числом больше 257, хотя для них были предсказаны относительно большие величины Ту, для а-распада [31]. Возможно, что их образование лимитируется другими причинами — большой скоростью спонтанного деления или иным характером распада промежуточных изотопов (испускание нейтронов, деление).

Получение изотопов трансплутониевых элементов в реакциях с заряженными частицами. Многие изотопы ТПЭ были получены путем реакций ядер мишени с легкими заряженными частицами — протонами, дейтронами и а-частицами. Существенным отличием реакций с заряженными частицами от реакций с нейтронами является наличие потенциального барьера, который необходимо преодолеть заряженной частице для проникновения в ядро мишени. Величина барьера увеличивается с увеличением зарядов взаимодействующих ядер, что видно из данных табл. 2.

Таблица 2

Потенциальные барьеры для реакций протонов, дейтронов и а-частиц с тяжелыми ядрами, Мае [191]

Ядро мишени Протон Дейтрон а-Чаетипа Ядро мишени Протон Дейтрон а-Чаетица

238 [J 12,3 11,9 22,7 250CF 12,8 12,5 23,9

»Pu 12,5 12,2 23,2 353Fm 13,1 12,8 24,3

3»Bk 12,6 12,4 23,7

Таким образом, реакции, приводящие к синтезу изотопов тяжелых элементов, невозможно осуществить, используя, например, а-излучение природных радиоактивных изотопов, энергия которого не превышает 8—9 Мзв. Все эти реакции осуществляются с помощью частиц, ускоренных на циклотронах до энергий в несколько десятков мегаэлектрон-вольт. Первой стадией реакции является поглощение бомбардирующей частицы ядром мишени с образованием возбужденного составного ядра; вероятность этой реакции возрастает с увеличением энергии частицы (рис. 3). Затем составное ядро отдает избыточную энергию, испуская один или несколько нейтронов (реже — протон), или путем деления. Следовательно, основными реакциями, приводящими к образованию изотопов элементов с большим порядковым номером, являются реакции {р, хп), (d,xn) и (а,хп), а конкурирующей реакцией, снижающей выход синтезируемого изотопа — реакция деления. Число вылетающих нейтронов увеличивается при увеличении энергии бомбардирующих частиц, а зависимость вероятности вылета определенного числа нейтронов от этой энергии представляет собой кривую с максимумом (рис. 4). Сравнение рис. 3 и 4 показывает, что вероятность реакций (а, хп) при облучении 233U мала; в основном происходит

15

деление. Такое явление наблюдается для всех делящихся ядер, поэтому выход продуктов, синтезируемых в реакциях (р, хп), (d, хп) и (а, хп) на тяжелых ядрах в большинстве случаев очень мал. Например, в реакции 244?m(a, 2n)246Cf, сечение которой равно 17 мбарн, при облучении пучком ионов интенсивностью 10 мка (~6-10'z частиц/сек) из 1 мг облучаемого кюрия за сутки может образоваться не более 1 ? Ю-8 мг калифорния. Поэтому реакции с заряженными частицами при существующей ускорительной технике не могут служить источником весовых количеств ТПЭ. Однако с их помощью можно синтезировать большое число изотопов, в том числе я тех, которые не получаются при облучении плутония нейтронами. Реакции с ускоренными а-частицами и дейтронами с успехом использовались для синтеза более 30 изотопов элементов от амерпцня до менделевия, в том числе таких долгоживущих, как 2"Bk, 25°Ci, 2s2Es, 253Fm.

Поскольку в реакциях с протонами, дейтронами и а-частицами заряд синтезируемого ядра увеличивается по сравнению с исходным не более чем на 2 единицы, для получения по этим реакциям изотопов 102-го элемента необходимо иметь мишень из фермия. Ввиду отсутствия весомых количеств фермия и более далеких элементов для синтеза элемептов с Z > 102 используется облучение более легких мишеней (U, Pu, Am) ускоренными тяжелыми частп-цамл ГВ, "В, 12С, "С, "N, "F, "О, "О, 22Ne). Потенциальный барьер таких реакций значительно выше, чем в случае реакций с легкими частицами, как это видно из табл. 3.

1,0 0,5

Механизм реакций с участием тяжелых ионов в целом аналогичен описанному выше для легких частиц, и ядра новых элементов

(a, Z л)

(«,3л) (я,.In)

ОЙ 1 >

го за чо го за чо

Рис. 3. Полное сечение (о"по1н) реакции 233U с а-частицами в зависимости от энергии а-частиц (?а) [191]

Рис. 4. Сечение (а) реакций 2831Ла, хп) в зависимости от энергии а-частиц №,) [191]

Точки — акспериментальные данные, сплошные кривые — расчетные данные

с большим порядковым номером образуются в результате вылета из составного ядра нескольких нейтронов. Однако сечения реакций с тяжелыми ион

страница 5
< 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
игольчатая хризантема купить
Рекомендуем фирму Ренесанс - деревянная лестница заказать - качественно и быстро!
стул изо черный
сдать матрас на хранение в москве

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
(10.12.2016)