З.К. Каралова, Б.Ф. Мясоедов - Аналитическая химия Актиния (1108751), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Искусственным путем "'Ас получают по реакции 'а'Ас (п, 7) '"Ас [230). Для получения "'Ас используют выдержанные препараты тория, из которых вначале выделяют 'а'йа, а потом из него — накопившийся "'Ас. "айа выделяют путем соосаждения с хлоридом или нитратом бария из концентрированных растворов НХОа или НС) [172, 325] или же применяют экстракцию ТБФ [10]. В ряде случаев предпочитают предварительно осадить гидро- окись торин, а для удержания д'айа в растворе добавляют небольшие количества нитрата бария [41). Задача получения радиохимически чистого "'Ас сводится к очистке от материнского вещества "айа и дочерних изотопов д'аТЬ, "'йа, д4дРЬ, "'В).
Свободный от носителя "аАс может быть получоп из "айа путем обработки сухих нитратов абсолютным Схема 3 Схема выделения н очистки мтАс нз облучеввого бромяда радия [3221 Экстракцяя пРимесей 0,25 М ТТА в тслусле пря РН 2,0 Растворение ВаВР, в 0,2М ННОг Экстракцяя Ас 0,26 М ТТА в тслусле прн РН 6,0 ти, ВЬ Рс Очистка Ас иа хромоссрбе, обработанном Д2ЭГЭК в 0,06 М НС! десорбция Ас ОДМ НС1 Реакстракцяя Ас ЗМ НКОс Ссляяскнслый растаср Ас ПРИМЕНЕНИЕ ьпАс применяют для изготовления нейтронных источников [123].
Получены Ас — Ве-источники, содержащие в активной аоне 93 мг "'Ас [109]. Выход нейтронов составляет 10г — 10а жейтрож/ сек. Средняя энергия нейтронного спектра равна 4,6 Лгге. Ас— Ве-источники по сравнению с Ва — Ве-источниками характеризуются меньшим соотношением у-излучения к нейтронному потоку, что делает их более удобными для практического применения.
Ас — Ве-источники применяют в активационном анализе при определении Мп, 81, А) в рудах и других материалах [110]. Высокое удельное энерговыделение (14,5 ет/г), возможность получения значительных количеств термически устойчивых соединений — все эти ценные свойства открывают хорошие перспективы его использования для термоэлектрических генераторов длительного действия, пригодных для космических целей [25, 86, 87, 88, 16 спиртом [209), а также с помощью зкстракции (ТТА + ТБФ [336], ФМБП [41), купферон [325)).
Для этих целей применяют методы экстракционной хроматографии [347), ионного обмена в среде ми- ' неральных [41] или органических кислот [10, 172], а также неорганические сорбенты (фосфат титана) [276). Радиоактивную чистоту "гАс контролируют по кривой 6-распада, 130, 290, 314, 327). Работы по созданию термоэлектрических генераторов на основе актиния ведутся в Бельгии и ФРГ. Созданы блоки с тепловой мощностью 250 ет [188). Описание устройства и характеристика генераторов на основе Ас,Ог приведены в работах [127, 132, 167, 188, 313). "'Ас применяют в качестве радиоактивного индикатора при химических исследованиях, так как он обладает высокоэнергетическим 6-излучением с энергией 2,18 ЛХае, которое легко регистрируется. Равновесную смесь изотопов "'Ас — 'ааЯа широко используют в качестве интенсивного источника у-иэлучения в промышленности и медицине [90). Наиболее полные данные об этом изотопе содержатся в работе [90].
ТОКСИЧНОСТЬ И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ С АКТИНИЕМ Радиоактивные вещества могут оказывать вредное воздействие на человеческий организм в результате: 1) местного загрязнения кожи, вызванного, например, пропиванием или рассыпанием радиоактивного материала; 2) внутреннего облучения вследствие попадания в организм радиоактивных изотопов и 3) внешнег1х чрезмерного облучения р- и у-излучением.
Антиний следует отнести к числу опасных радиоактивных ядов с высокой удельной а-активностью наряду с радием и транс- урановыми элементами, плутонием, америцием и кюрием, поскольку дочерние продукты актиния испускают а-частицы. Наиболее важной особенностью актиния является его стремление накапливаться и прочно удерживаться в скелете поверхностными слоями костной ткани. Первоначально актиний в значвтельной степени накапливается в печени, причем скорость его удаления из организма много меньше скорости его радиоактивного распада.
Абсорбция актиння из пищеварительного тракта по. сравнению с абсорбцией радия незначительна (~)0,05%) [13, 74а]. Опасность, связанная как с загрязнением кожи, так и с попаданием радиоактивного вещества внутрь органиама, при работе усугубляется тем, что в цепи распада этих элементов образуются газообразные радиоактивные вещества (изотопы радона). Большое значение при работе с эманирующими препаратами придается вопросам герметизации оборудования и наден1ной работе вентиляционной системы. Предельно допустимая концентрация (ПДН) радона в атмосферном воздухе составляет 3 10 'х кюри/л, а для воздуха производственных помещений — 1 ° 10 '" кюри/л. Радон отличается высокой способностью проникать даже через такие материалы, как сплав Вуда, парафин, бетон.
Так, например, слой бетона толщиной 10 см задерживает радон только на 50%. Газопроницаемость. бетона понижается при добавлении в него жидкого стекла [12). Испытание битомно-вазелиновой смеси показало, что нанесение ее в нагретом состоянии слоем 1 — 2 см снижает проскок радона 1Т до 1 — 2%. Для улавливания радона используют также его способность сорбироваться на охлажденном активированном угле [74] или силикагеле [157). Высокой удерживаемостью обладают тонкие слои полимерных смол (пластикатовые пленки), масла и некоторые другие соединения [92). К примеру, гексафторантимонаты дифторбромоння и дифторхлорония, нанесенные на поверхность порошкообразного никеля, обладают высокой эффективностью поглощения радона [1]. С помощью этих веществ достигается очистка воздуха до концентрации радона <10 '» яюри1л, т. е„до концентраций значительно ниже предельно допустимой.
Тонковолокнистые фильтрующие ткани (типа фильтров Петрянова) не задерживают радон, а удаляют из воздуха только продукты его распада [12), которые характеризуются способностью быстрого накопления и высокой биологической активностью. ПДК продуктов распада изотопов радона в атмосферномвоздухе и в воздухе производственныхпомещений соответственно равны 2 10 ш и 2 10 '1 кюри/л, Продукты распада радона легко сорбируются аэрозольными частицами и соприкасающимися с ними поверхностями. Удаление их со стеклянных поверхностей достигается растворами кислот, а с металлических — наждачной бумагой.
Для мытья рук и тела целесообразно применять растворы комплексонов [74]. Более эффективными по отношению к дочерним продуктам распада оказались специальные фильтры, несущие на волокнах электростатический заряд [12). Наибольшая опасность загрязнения радоном возникает в процессе вскрытия ампул с образцами облученного радия, а также при его растворении и хранении.
Для предотвращения попадания радона в воздух при вскрытии ампул с облученным радием целесообразно основной его выброс собирать в емкости, из которых предварительно откачан воздух, и хранить до полного распада активности. Так, Каралова и др. [37) проводили вскрытие и растворение облученного радия в горячей камере, которая была переоборудована для работы с эманирующнми веществами. В камере был установлен бокс из оргстекла, внутренний объем которого соединялся с помощью кранов с вымораживающей ловушкой (активированный уголь, жидким азот) и емкостью, находящейся под разряжением, предназначенной для улавливания основной части радона.
В работе [322) растворение образцов проводилось в контейнере под давлением ниже атмосферного в токе инертного газа (Не, Не), с которым происходит удаление радона. Использование герметичного оборудования, строгое планирование выполняемых операций обеспечивают радиационную безопасность работы с эманирующими препаратами, в том числе с актинием, который относится к группе элементов высокой радио- токсичности.
При попадании в организм актиний склонен накапливаться в печени и костях, причем скорость его удаления из организма много меньше скорости его радиоактивного распада. Необходимые сведения по технике работы с эманирующими препаратами и радиационной безопасности можно найти в ряде специальных статей и руководств [2, 12, 74, 92, 157]. Глава Н ХИМИКО-АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА АКТИНИЯ И ЕГО СОЕДИНЕНИИ Актиний имеет следующую электронную структуру: 5»э, 5р"'„ 5У»; 6««, бр', 6У; 7»л.
Его К-, 7-, М- и Л'-уровни заполнены. Согласно распространенной теории Г. Сиборга, актиний является родоначальником семейства элементов, аналогичного семейству лантанидов, с застраивающейся подгруппой 57. Сиборг предложил этому семейству название «актиниды» [330, 332).
Его концепция подробно изложена в книге [74а]. Однако существенное. отличие химических свойств первых членов актинидной группы от. других элементов этого семейства, в особенности тория, протактиния, урана, а также плутония, не укладывается в рамки этой теории. На этом основании известный французский радиохимик. М. Гайсинский выдвинул гипотезу о существовании групп элементов «ураниды» (1] — Аш) и «кюриды» (Сш — Ьг) [16). В последнее. время в связи с изучением высших и низших состояний окисления актинидных элементов сформулированы некоторые новые. взгляды на положение этих элементов в периодической таблице.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
