Файл: Воробьев, А. М. Методы определения радиоактивных веществ в воздухе [практическое пособие].pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 19.10.2024
Просмотров: 82
Скачиваний: 1
(С
s
C
Et
З
«
≡
о
S
о
Cl
Cfi
H
©
H Q
О
S
CJ
5 Cfi ci
со
Cfi
Ci
X
©
Cu
≡S
О
X
S
1Z
3
«с:
О
ς
E
О
{-
ю
со
OI
□
CS
<и
е? 4>
Et
CS
о
н
>>
<
о
а
с
X
Ξ
о
Í-
©
⅛
о
S
о
S X
«
а.
«j
О
и
CC
Bt
о
L-
со
Ct
о
C-
*
S
а
© SB
<и
и
et
ко
≡
©
а
оз
J3
к
©
Et
У
О
в
о
F-
O
СО
|
ч" |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/ |
18,24 |
|
|
|
|
|
|
|
9,2 |
|
|
|
46,16 |
19,93 |
I |
' |
|
|
о CSJ |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
Tf |
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CSI |
|
τf OO — |
CM |
О Tf |
оо |
|
|
CM |
|
со |
|
СО |
OO |
||
CSJ |
|
OO О QO |
Tf О |
о |
|
|
СП |
|
|
со |
|||||
•т |
|
— |
»• » |
г. |
» |
». |
». |
|
|
». |
|
». |
|
». |
». |
CSi |
|
СО Tf О |
|
О СО |
о |
|
|
I |
|
о |
|
Tf |
CD |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ІЛ |
|
СО |
|
00 N- СО |
г- |
СО Tf |
CSJ |
|
|
Tf — СО CM |
о |
OO CM ` |
|||||
о |
|
OO О со |
CM CSJ |
о |
|
|
Tf — — CM |
Т—I |
OO О OO |
||||||
» |
|
» |
» » |
». |
» ». |
» |
|
|
». |
» ». |
» |
» |
» |
». » |
|
о О OO Ю Tf |
■f — о |
|
|
О о О CD |
о о о — |
||||||||||
|
|
|
|
CSi |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CM |
|
|
|
τf QO СП • 00 |
|
|
CO |
|
со |
n- n- 4f N- |
со |
OJ |
СЛ |
||||
N- |
|
Ct N Tf 000 |
|
||||||||||||
Ю |
|
— |
ІЛ CM |
CM |
— — СМ О СО |
іл |
CO. О со τf СО |
|
см о CSj |
||||||
|
|
О 00 00 .τf |
О ЇЛ О О СО |
О* |
СО |
О |
—I СО -T |
CSJ |
τf Tf О |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
_ |
|
|
|
|
■* |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
СО |
CSJ |
Ol N- N- |
CM Ю СО 00 |
I LO |
|
LO |
CS) LO |
N- СО CM |
|
O4Et1 |
|||||
— О О 4Et CM |
ООООСОО OO |
CSl->00 |
OOTfOON |
|
|||||||||||
СО |
О OCOCO OOOCSJO ξX) |
.......................................................- |
4EtCOO |
||||||||||||
-lO4EtO-lCSJiO-O |
^ |
' ' |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
о |
—' |
— |
|
— — |
|
— |
-4EtO |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1Л |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
00 |
CM |
о |
|
LO |
|
CD |
о |
|
|
CSJ |
OO |
о |
о о |
||
іл |
—Ч 00 00 |
|
у СО |
— |
|
||||||||||
CM |
о V — іл |
CD CD CD |
CD |
Ю OO Tf 000 о |
О 4Et |
||||||||||
о |
о |
А CM CM |
о CD |
CD CM О |
.А 00 |
ООО OCSJ4Et4EtO4Et |
о о |
||||||||
|
». |
іЛ |
|
|
». » |
». |
іл » |
OO - о — OON- о’ |
o'o' |
||||||
о о |
- CD о CD 00 Tf О О |
- О |
|||||||||||||
|
|
со |
|
|
|
|
τf |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Tf |
LO |
|
Tt |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I |
I |
|
I |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I |
I |
N- |
I |
|
|
|
|
|
О |
|
|
|
|
|
|
CD |
О |
О |
|
CM |
ю |
|
|
|
|
CM |
00 CD |
|||
CD |
.— |
— LO CD |
— |
СО |
|
— — LO CD со |
|||||||||
у |
X / О o V |
о |
СО |
Tf Ю — VCD N- LO — 00 |
СО О |
||||||||||
CD |
А |
\ |
» ^ ʌeo |
о |
о |
CM CD СО |
A τf о |
|
lo О |
О CM |
|||||
CD |
N- |
OO о О со CD |
|
о |
— Lθ^ О’ N- |
. . . V . |
OO |
||||||||
» |
». |
» |
» » |
». CD |
|
|
-О О О СО О |
||||||||
О іл |
LO |
|
00 LO |
о |
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
LI- |
|
LO |
|
|
|
|
|
LO |
|
|
|
|
|
|
LO |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о
о
о
о’
к
LO
о’
LO
'I |
о |
N- |
О |
СО OO о |
о |
|
|||
X |
О |
'~, |
— LO О |
|
|
0 — 0 |
|||
X ю_ |
|
X o^ o^ о’ |
||
О Tf |
|
|||
|
Tf |
|
|
|
H |
|
ɔs |
|
CU |
х X Ä |
|
|||
CD |
Ä X 3* X |
|||
Ч Tf |
Ч |
|
ю et |
|
OO |
co^ 00 LO |
ІЛ N- CD^ о |
||
CM |
CD LO CD СО — CD 4f |
Tt |
CSJ |
|
О CD |
|
— о |
|
I |
|
|
||||
|
CD |
— СО |
N- |
|||
о |
о |
Х§ |
о — |
|||
.—^co |
CM |
о о |
||||
X |
о’ |
о' о’ |
,-l —— |
о’ |
о* о’ |
|
|
|
Tf |
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
W |
к |
|
к |
|
|
|
X |
X |
|
¾ X к |
|
|
et |
eŋ Et |
X et |
F- |
|
|
|
Et |
X |
CD |
X |
|
|
|
О О LO X |
OO N- |
00 CM et B4 |
t ol°. со |
|||
U а О СО -CM |
ч |
|
|
|||
і і < |
N- |
-о - о CM О СО СО СО ∞ N- _;cD |
||||
CM 00 N- CM CM ю со — τf СО СО -CM- — см’ |
Cl
со і—I
I—<
÷ со
Ol |
w |
£ ≡ ≡ - S 5 |
|
О) со |
SU |
—1 —I -H √1 тЧ >-( |
|
Я ев Я ⅛ t> u< |
OZcxI |
||
H^x О CQ -J U U CU |
используются при выделении и очистке цезия из смеси
продуктов деления, известны хлорат — CsClO4, хлорпла
тинат — Cs2PtCl6, висмутиодид — Cs3Bi2U, фосфоро-
вольфрамат — CsH4[P (W2O7)6] ∏ кобальтнитрит —
Cs2NafCo(NO2)6]. Большие трудности возникают при отделении цезия от калия, содержащего естественно
радиоактивный изотоп К40 (Krtil е. а., 1965).
Характерными представителями второй группы, пе риодической системы являются изотопы стронция и ба
рия. При делении образуются |
изотопы Sr89 с Т1/2 = |
= 50,5 дня її Eß = 1,46 Мэв, Sr90 |
с Tι∕2 = 28 лет и Ep = |
0,61 Мэв и несколько других короткоживущих изотопов стронция, Ba140 с Tι∕2 = 12,8 дня и Ep = 1,02 Аіэв. Гидро
окиси, хлориды и нитраты этих элементов являются хорошорастворимыми соединениями. Малорастворимыми
соединениями, которые широко используются в аналити
ческой практике, являются карбонаты и сульфаты
(Grouch, Cook, 1956).
При осаждении сульфатов бария и стронция необхо димо присутствие в растворе удерживающих носителей,
иначе соосаждение других радиоизотопов будет весьма значительным. Например, осаждение Ce144 на SrSO4 без
удерживающего носителя — 95%, а в присутствии по
следнего 2—3%. Для определения изотопов Sr и Ba
используется их осаждение в виде нитратов^ дымящей
азотной кислотой. Хроматографические методы на ка
тионитах с использованием в качестве элюента ацетата
и осаждение хромата бария применяют для разделения
стронция и бария. Весьма многочисленны методы опре деления Sr90 по дочернему Y90 путем отделения послед
него методами осаждения или экстракции. Изотопы
стронция, и бария весьма радиотоксичны, при попадании
в организм они откладываются в костях, из которых очейь медленно выводятся.
При делении урана образуется значительное количе ство радиоактивных изотопов иттрия и редких земель.’
Достаточно указать, что как после акта деления, так и
при выдержке продуктов деления до 3 лет количество редких земель составляет 50—70%. Из 6 изотопов иттрия с массовыми числами от 90 до 95 наибольшее значение
имеют Y90 с Ti/г = 64,3 ч и |
Eß =2,18 Мэв и Y91 |
с |
Tι∕2 = |
= 58 дней и Eß = 1,55 Мэв. |
Наибольшее значение среди |
||
изотопов лантаноидов имеют La,140 с Ті/2 = 40 ч |
и |
E β = |
110 |
4 |
= 1,32 |
(70%), 1,67 |
(20%), 2,26 |
(10%); |
Ce141 |
c TiZ2 - |
||
= 33,1 |
дня и Eß =0,57 Мэв (25%) |
и 0,43 |
Мэв |
(75%), |
|||
Ce144-Pr144 с Tι∕2-285 дней — 17,5 |
минуты и Eß |
=0,3— |
|||||
2,3 Мэв, Pr143 с Tiz2 |
= 13,7 дня и |
Eß |
=0,92 Мэв, |
Nd147 с |
|||
Т1/2 = 11,3 дня и |
Ез |
= 0,83 (60%), Pm с Ті/2 = 2,66 года |
|||||
и Eß =0,223 Мэв. |
Редкоземельные элементы составляют |
одно семейство лантаноидов с очень близкими химиче скими свойствами. Их разделение в трехвалентном со
стоянии возможно только хроматографическим методом, электрофорезом или многоступенчатой экстракцией. Хло риды, нитраты и сульфаты редких земель хорошо раство римы. Гидроокиси, оксалаты, фториды не растворимы в
воде, что используется для выделения и очистки редких земель от других продуктов деления. В отличие от всех редкоземельных элементов ион церия может существо
вать в четырехвалентном состоянии, в котором он может
'быть легко отделен от других лантаноидов осаждением йодата церия или экстракцией.
Из изотопов циркония и ниобия, образующихся при делении, наибольшее значение имеют Zr95 с Tι∕2=65 дней
и Eß =0,364 Мэв (54%), 0,396 (43%) и Nb95 с Tι∕2= = 35 дней и Eß =0,16 Мэв. Цирконий и ниобий характе
ризуются чрезвычайной склонностью к гидролизу. В ней
тральных и даже кислых растворах ионы циркония и ниобия полимеризуются и образуют радиоколлоиды и
выпадают в осадок. Полимеры нерастворимы даже в
крепких минеральных кислотах. Поэтому при хранении
растворов Zr95 — Nb95 необходимо присутствие комплек сообразователей: щавелевой, фтористоводородной кислот или комплексонов (трилон Б и др.). Выделение Zr95 из* смеси продуктов деления основано на образовании труд норастворимых соединений — гидроокиси, фосфата, фениларсоната, миндалята, купфероната и фторцирконата
бария из кислых растворов. Применяются также хро матографические и экстракционные методы. Для
выделения іNb95 используются, специфическое осаждение
Nb2Os из кислых растворов, сорбция на осадке MnO2,
экстракция трибутилфосфатом и карбийолами, сорбция
на анионитах.
Из изотопов |
рутения, образующихся при делении, |
||
наибольшее значение имеют Pu с |
Ті/2 = 40 дней и Eß = |
||
= 0,217 Мэв и |
Ru106 с дочерним |
Rh106 с Tι∕2 = I |
1 год и |
/ |
Ill |
|
ЗО секунд и E- =0,039 и 3,53 Мэв соответственно. Ме
тоды выделения изотопов рутения основаны на летучести
НиОд из сернокислых или фосфорнокислых растворов в присутствии окислителей, осаждении металлического ру тения или его сульфида и экстракции органическими
растворителями (Э. А. Москалькова, 1960).
Помимо процесса деления, радиоэлементы образуют
ся при взаимодействии нейтронов, |
дейтроновT, протонов, |
||||||
|
Распро |
|
|
|
|
абли ц а ' 7 |
|
Ми |
Реак |
Образую |
Сечение |
Тип рас |
Период |
||
странен |
|||||||
шень |
ность изо |
ция |
щийся |
актива |
пада |
полурас |
|
|
топа, % |
|
изотоп |
ции, σ |
-- - ------- V 1 1 |
пада |
|
|
по ядрам |
|
|
|
|
|
Fe58 |
0,31 |
П, |
I |
Fe59 |
|
2,5 |
Fe'4 |
.5,84 |
|
-Z |
Fe55 |
|
2,2 |
П, |
I |
|
||||
CF>0 |
4,4 |
|
•у |
Cpi |
|
16,3 |
П, |
I |
|
||||
|
|
|
-z |
|
|
|
M∏55 |
100 |
П, |
7 |
Mn50 |
|
13,2 |
Cog9 |
100 |
П, |
-z |
Со60 |
|
37,0 |
|
|
|
|
|
|
|
Ni58 |
67,76 ` |
П, |
7 |
■ Ni59 |
|
4,2 |
Ni62 |
3,66 |
П, |
7 |
Nies |
|
15,0 |
NF4 |
1,16 |
П, |
і |
NK- |
|
2,0‘ |
Ca40 |
96,97 |
|
-Z |
Ca41 |
|
0,22 |
П, |
і |
|
||||
|
|
|
-Z |
|
|
|
Ca44 |
2,06 |
п, |
•V |
Ca45 |
|
0,63 |
Cl3* |
75,4 |
п, |
7 |
Cl39 |
|
0,3 |
рзі |
100 |
п, |
•7 |
рЗ-2 |
|
0,19 |
S34 |
4,22 |
П, |
7 |
sɜɔ |
|
0,26 |
Na23 |
100 |
Р, |
-z |
Na24 |
|
0,49 |
і |
|
порог |
||||
|
100 |
|
|
Na24 |
|
|
Al27 |
п, |
■ α |
|
2,44 Мэв |
||
S35 |
95,0 |
п, |
|
|
|
порог |
7. |
P 32 |
|
1,02 Мэв |
|||
|
|
|
|
|
|
|
Znf4 |
48,9 |
п, |
Vі |
Zu65 |
|
0,5 |
Znc8 |
18,6 |
п, |
-√ |
Zu69 |
... |
1,1 |
Cu63 |
69,1 |
п, |
7 |
Cug4 |
4,3 |
|
Cu09 |
30,9 |
п, |
7 |
Cligg |
|
2,1 |
ß“
Э. 3.*
,Э. 3.
β^
β~
Э.З .
β~
β~
э.з. β~
β~
rJ —
Ij
β-
β- '
ß“
ß" (98,5%) 3.3.(1,5%)
ß~ Э.з. (43%)
β+(19%)
β~(38%) 3І і
45 сут.
2,9 года
28 сут
2,6 ч.
5,2 года
7,5χ IO4 лет
85 лет
2,6 ч
1, 1Х IO5 лет
152 сут
3,1X 10’ лет
14,3 сут
87,1 сут
45 ч
15 ч
14,3 сут
245 сут
51 мин
13 мин
51 мин
* Э. 3. — электронный захват.
112