В.П. Васильев - Аналитическая химия, часть 2 (1108733), страница 60
Текст из файла (страница 60)
!00,0 00,00 200,0 200,0 Ьминэбс 2ннн42с тмннзс бнин збс Отве~: 1) 15,64 мкг(мл; 2) !8,43 мкг/мл; 3) 12,06 мкг/мл; 4) 8,53 мкг/мл. ГПВВВ 12 ТзАДИОМЕТРИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА От излуч '-'': ;::-;,' ' ",',чаю и -,',Ра р'аспа ,ното .лякзтс паде 6=;.''.,' Вткй ~~".Зз!'~,сззаект(э 12л.
типы РАдиОАктиВИОГО РАспАдА И РАДИОАКТИВНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ носится к 1896 г., когопроизвольно испускает (оз лат. тац10 — излу- адиоактнвности от ь обнаружил, что уран сам анное им радиоактивным действенный) . нос излучение возникает го ядра. Известно нескол радиоактивного излучения аспад ядра с выделением Не !. Например, ззΠ— н зОТй + зц крытне р Веккерел ение, назв ас((таз— диоактив де атомно распада и Распад.
Р я ядрами при самопроизвольном ько типов радиоактив- а-частиц, которые яв- смещения, при а-расоторого на две единнньие, чем у исходного и с законом радиоак~ивного ся атом, порядковый номер к масса на четыре единицы ме оответстви получает атомная Различают несколько видо п о з и т р о н н ы й (1-рас -распаде, например, ззР зз8+ 8— в ))-распада: электронпад; К-з а х в а т. Г!рн Распад. -распад овном 8 2бз при генернровании реактивом Фнизера (80ь 1ь Сь(-!ьХ) приходится два электрона: СьНЮ- !з + СьНь!з". 30з + СьНь)х ! НгО „2С Н ~ ! Н + + СьньЫ ° ВОз Ответ: 1) 0,07 ~8; 2) 0,41 о4; 3) 0 ! ! от, 4) 0 2,1 о~. 5) 074 о, !9 Пробу сточной воды объемом (7 мл, содержащей фенол, 'оттитровали бромом, генерируемым нз )гВг по уравнению реак- ции н е й т р о н внутри ядра превращается В и р о т о к.
При испус канин отрицательно заряженной р-частицы порядковый номер элемента возрастает на едикицу, а атомная масса практически не меняется. При позитронном б-распаде из атомного ядра выделяется позитрон (р+-частица), а проток внутрк ядра превращается в нейтрон. Например, 22ю 22е4 4 р '- Продолжительность жизни позитроиа невелика, так как при столкковении его с электроном происходит аннигиляция, сопровождаюшаяся испусканием у-квантов, При К-захвате ядро атома захватывает электрон из близлежащей электронной оболочки (из К-оболочки) к один из протонов ядра превращается в нейтрои. Например, ееК + - ее ее„ На свободное место в К-оболочке переходи~ один из электронов внешней Оболочки, что сопровождается испусканием жесткого РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ.
Спонтанное деление. Оно характерно для элементов периодической системы Д. И.Менделеева с 7 90. При спонтанном делении тяжелые атомы делятся на осколки, которыми обычно являются элементы середины таблицы Д. И. Менделеева. Спонтанное деление и и-распад ограничивают получение новых транс. урановых элементов. Поток а и б-частиц называют соответственно а- и р-излучением. Кроме того, известно у-излучение. Зто электромагнитные колебания с очень короткой длиной волны. В принципе, у-излу. чение близко к жесткому рентгеновскому и отличается от него своим внутриядерным происхождением. Рентгеновское излучение возникает при переходах в электронной оболочке атома, а уизлучение испускают возбужденные атомы, получивп2иеся в результате радиоактивного распада (а или Д .
В результате радиоактивного распада получаются элементы, которые по заряду ядер (порядковому номеру) должнь1 быть по. мешены в уже занятые клетки периодической системы элементами с таким же порядковым номером, но другой атомной массой, Зто так называемые и з о т о п ы. По химическим свойствам их принято считать неразличимыми, поэтому смесь изОтОпОВ обычно рассматривается как один элемент. Неизменность изотопного состава в подавляющем большинстве химических реакций ННОгда иазывают законом постОянстВВ изОтОп. ного с оста В а. Например, калий в природных соединениях представляет собой смесь изотопов, состоящую на 93,259 ее из 2 К, на 6,729 9' из "К и на 0,0П9 е" из 'еК (К-зж~~ж б-рыпад). Кальций насчитывает шесть стабильных изотопов с массовыми числами 40, 42, 43, 44, 45 и 48.
В химико-аналитических и очень многих других реакциях это соотношение сохраняется практически неизменным, поэтому для разделения изотопов хи- мнческие реакции обычно ие применяются. Чаще всего для этой цели используются различные физические процессы — диффузия, дистилляция или электролиз. Единицей активности изотопа является беккерель (Бк) равный активности иуклида в радиоактивном источнике. в котором за время 1 с происходит один акт распада. 52.2.
ЗАКОН РАДИОАКТИВНОГО РАСПАДА Скорость радиоактивного распада — — пропорциональна г! гг* зг числу нмеюшихся ядер Ф: г! гу — — = ХИ, дг глеб — постоянная распада. При интегрировании получаем — (п1т' = дт' + сопз1 еоли ! = О, то Аг = Фо и, следовательно, сопз( = — 1дйго. Окончательно %=А'ое " (12.1) нли А =Аое ", (12.2) где А — активность в момент времени 1; Ао — активность при 4=О ",У Уравнения (12.1) и (12.2) характеризуют закон радиоактив.ного распада. В кинетнке они известны как уравнения реакции 5ТВрвого порядка В качестве характеристики скорости радиоактивного распада Оыычио указывают пер иод пол ур а си ада Т„ь который ;,;::,"";::::.'фк же, как и д, является фундаментальной характеристикой ';,'.,'э::--;;.;;:;,(процесса, не зависящей от количества вещества "~.,';;;",'::;:::,'.ф:..Периодом полураспада вплывают промежуток времени, в течение которого "';"-',~~!;::: .!:''' данное количество радиоактивного вещества уменьшаетси наполовину.
':.-'":.'::":*,'::::- „, .Таким образом, в момент времени Тьт отношение Ф/йо = '/э !пз 0,69з ~у';;::;:-.;:;" Учетом этого соотношения уравнение (12.2) можно переписать. А е- оьпи|г;,т о ; ~ф~~!".~!:.::Пгарнод полураспада различных изотопов существенно различен ;"~~~':::-'-';.';.'.,'Ф(Г находится в пределах примерно от ! Ого лет до ничтожных до':;;~,'-,.-'=".;::ней, секунды. Конечно, вещества, имеющие период полураспада ,.~~~~,;";::!::,',1:;1О':;!5 мин и меньше, использовать в лаборатории трудно. Изос",~~о~!'„::::,'~~РТ)ры.с очень большим периодом полураспада также нежелатель 265 ны в лаборатории, так как при случайном загрязнении этими веществами окружающих предметов потребуегся специальная работа по д е з а к т н в а и и и помещения и приборов.
гт.з. ВзАимОдеистВие РАдиОАктибнОГО излучения С ВЕЩЕСТВОМ И СЧЕТЧИКИ ИЗЛУЧЕНИЯ Б результате взаимодействия радиоактивного излучения с веществом происходит ионизация н возбуждение атомов и молекул вещества, через которое оно проходит. Излучение производит также световое, фотографическое, химическое и биологическое действие. Например, первичным результатом действия радиоактивного излучения на воздух является понвление ионов: Ог+ Ьт==-Ог +е Хг+йт=М~ +е НгО+ йт = НгОг + е НгО = Н + ОН. Ог + е = Ог %г+ е' = Хг НгО+е =НгО Н О =Н'+ОН р р при попадании в счетчик радиоактивных частиц или Т-квантов. Среди десятков приборов, использующих ионнзацию, типичными Образующиеся при протекании этих процессов радикалы Н н ОН обладают сильным физиологическим действием — прн больших дозах они являются одной из причин лучевой болезни, малокровия и т.д., так как энергично взаимодействуют с ферментами и составными частями крови.
Опасность радиоактивного воздействия возрастает вследствие того, что организм не обладает болевыми реакциями на действие радиоактивного излучения. Быстрое превращение этих частиц в безопасные для человеческого организма является одним из эффективных приемов борьбы с лучевой болезнью. Радиоактивное излучение вызывает большое число химических реакций в газах, растворах, твердых веществах. Их обычно объединяют в группу радиационно-химических реакций. Сюда относятся„например, разложение (радиолиз) воды с образованием водорода, пероксида водорода и различных радикалов, вступающих в окислительно-восстановительные реакции с раст коренными веществами. Радиоактивное излучение вызывает разнообразные радиохимические превращения различных органических соединений — аминокислот, кислот, спиртов, эфиров и т.
д. Интенсивное радиоактивное излучение вызывает свечение стеклянных трубок н ряд других эффектон в твердых телах. На изучении взаимодействия радиоактивного излучения с веществом основаны различные способы обнаружения и измерения радиоактивности. В зависимости от принципа действии счетчики радиоактивных излучений подразделяют на несколько групп. Номинационные счетчики.