Файл: Воробьев, А. М. Методы определения радиоактивных веществ в воздухе [практическое пособие].pdf

ной ваты. На оба конца поглотителя надевают резиновые пробки с высверленными углублениями. Отбор проб

производят с помощью аспиратора. К узкой части по­

глотителя, через которую поступает отбираемый воздух,

присоединяют трубку с хлористым кальцием для погло­

щения влаги. '

На анализ отбирают две параллельные пробы по 30 л каждая. Для предотвращения сильного нагрева активи­

рованного угля за счет теплоты адсорбции газов погло­

тителя рекомендуется завертывать во влажную марлю.

По окончании аспирации оба конца поглотителя закры­ вают пробками.

Ход анализа. Перевод радона из поглотителя в иони­ зационную камеру. Расположение приборов для пере­

вода радона из1 поглотителя в ионизационную камеру

показано на рис. 6.

з

Рис. 6. Схема установки для перевода радона из поглотителя в ионизационную камеру.

Эвакуированную камеру (/) типа СБ-5 подсоединяют

углем-, служащий для фильтрации поступающего из ком­

наты воздуха. Узкую часть поглотителя вставляют в

предварительно нагретый до 400° канал печи Марса (6)

її соединяют выдвинувшийся из канала печи конец по­ глотителя с барботером (7). Осторожно открывая кран

37

1$) до установления скорости воздуха — 0,1 л/мин, про­

двигают поглотитель вместе с подставкой (P) до такого

положения, при котором примерно половина слоя акти­ вированного угля оказывается внутри канала печи.

Обычно в этом случае наблюдается значительное повы­ шение скорости воздуха на выходе (сильное бурление

воды в барботере) и понижение на входе вследствие на­

чавшейся десорбции газов, выделения влаги и теплового расширения воздуха в трубке поглотителя. Приоткрыв еще немного кран (5), устанавливают вновь скорость

воздуха на входе, равной 0,1 л/мин, и продвигают погло­

титель до положения, при котором весь слой активиро­

ванного угля находится внутри нагревателя печи. Затем

с помощью Крана (8) устанавливают скорость воздуха

≈0,05 л/мин, следя за тем, чтобы поплавок ротаметра

не опустился до нулевого положения, так как в этом

случае может возникнуть противоток 1 воздуха, вызы­

вающий частичную потерю радона.

Время с начала протягивания воздуха через погло­

титель до полного перемещения слоя активированного

угля в канал печи не должно превышать минуты. Запол­

нение камеры должно продолжаться 8—10 мин, после* чего через тот же поглотитель заполняют вторую камеру

со скоростью 0,1 л/мин (большая скорость может при­ вести к загоранию угля).

При соблюдении указанных рекомендаций активиро­ ванный уголь успевает прогреться и десорбировать весь радон в первые же минуты заполнения первой камеры.

Заполнение второй камеры производится в целях

контроля полноты перехода радона в первую камеру,

так и для дополнительной продувки всей системы (по­ глотитель, барботер, трубка с хлористым кальцием), что

особенно необходимо, если определяемые концентрации

радона в воздухе колеблются в довольно широких пре­ делах. После выделения радона из поглотителя концы

трубки закрываются пробками до следующего отбора

пробы.

Измерение количества радона в камере и расчет кон­ центрации. Измерение количества радона, переведенно­

го из поглотителя в ионизационную камеру, производит­ ся с помощью электрометра типа CΓ-1 M.

1 Запотевшее стекло холодной части широкой трубки поглотите­ ля указывает на противоток воздуха.

38

Концентрация радона в протянутом через поглоти­ тель воздухе определяется из соотношения:

где C — концентрация радона в воздухе, Ки/л; q — ко­

личество радона в камере, Ки; V — объем протянутого

через поглотитель воздуха, л.

АКТИНИЙ

Известно 10 естественных її искусственных изотопов

актиния, из них наиболее важными являются Ac227 и Ac228. Ac227 является членом радиоактивного семейства И235 и имеет сложную схему распада: 98,8% распадается

полураспада равен 22 годам, поэтому обнаружение ма­

лых количеств Ac227 представляет сложную задачу. Со­ держание Ac227 в урановой руде очень мало: 1 т чистой

смоляной руды в равновесии содержит 0,15 мг Ac227, но его можно получить искусственным путем при облуче­

нии радия нейтронами:

Ra226 (п, у) Ra227---------- > Ac227.

41,2 мин

Однако при обработке ураносодержащих редкоземель­ ных минералов он практически полностью концентри­ руется с лантаном и может быть отделен от последнего

ß-излучению следует !учитывать наличие Ac228.

Химические свойства актиния очень близки к хими­ ческим свойствам лантана и редких земель. Подобно лантану актиний — металл серебристого цвета, во влаж­

ном воздухе быстро окисляется, очень реакционноспо­ собен. В растворах актиний, как и лантан, имеет только

одну валентность +3. Как и редкоземельные элементы,

актиний имеет растворимые соли — хлориды, нитраты,

39

сульфаты. Нерастворимы в воде гидроокись, оксалат, фторид, фосфат и карбонат. C этими соединениями лан­ тана актиний соосаждается из растворов и может быть отделен от многих примесей. Ион Ac+3 имеет несколько большие размеры из всех ионов редкоземельных элемен­ тов, поэтому он более основен. Благодаря этому он проч­

нее сорбируется на катионите и может быть отделен от

редкоземельных элементов. Известны также экстрак­ ционные методы разделения актиния и редкоземельных

элементов (H. G. Petrow е. а., 1963; D. Loveridge е. а.,

1964).

Помимо прямых методов определения Ac227 по а- и ß-іізлучению, предложен косвенный метод по актинону

(Rn219). Он заключается в том, что активность Rn219 определяют на электрометре по разности суммарной ак­

тивности торона и актинона и активности чистого торо­ на. Ac227 является самым опасным из ß-нзлучателей благодаря быстрому накоплению дочерних продуктов,

являющихся а-излучателями. СДК в воздухе производ­ ственных помещений равна 2,3×10~i5 Ки/л.

оборудования и полов

Принцип метода. Метод основан на последовательном

отделении актиния от естественных радиоактивных эле­ ментов продуктов распада изотопов урана и тория с помощью экстракции ди-2-этилгексилфосфорной кисло-

'той и хроматографии на анионообменной смоле. Опре­

деление Ac227 производится по его a-активности в слое

твердого сцинтиллятора.

Реактивы и материалы. 1. Азотная кислота концентрированная

и1,2 и 6 N растворы.

2.Соляная кислота концентрированная.

3.Хлорная кислота концентрированная.

4.Плавиковая кислота концентрированная.

5.Аммиак концентрированный.

6.Аммоний уксуснокислый, 6 M раствор.

7.Щавелевая кислота, насыщенный и 1% растворы.

8.Смесь растворов 0,1 N HNO3 + 1 M H2O2.

9.Иттрий хлористый, раствор по мг/мл по металлу. Готовят

40