З.К. Каралова, Б.Ф. Мясоедов - Аналитическая химия Актиния (1108751), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Эффективность определения актиння повышается, осли осадок собрать па заряженную проволоку нли пластину. Поскольку висмут менее летуч, чем свинец и таллий, то в процессе нагрева пластины можно получить довольно чистые препараты е"В1 [90!. Измерение активности выделенных дочерних продуктов проводит до полного их распада с помощью чувствительных электрометров, после чего экстраполируют измеренную сб-активность к моменту выделения изотопов.
Измерение препарата можно проводить на а-спектрометре [31[. Метод активного осадка по сравнению с описанным выше методом измерения самого акти- нона имеет ряд преимуществ. Он характеризуется более высокой чувствительностью и может быть использован для анализа природных материалов с кларковым содержанием актиния независимо от величины торий-уранового соотношения [30!. Однако точность определения в данном случае невысока, а продолясительность анализа велика. Определение эманирующей способности минералов по актинону и приготовление сухих эталонов актиния описано в работах [63, 79!.
Другие способы определения актиния по короткоживущим дочерним продуктам приведены в работах [13, 102!. Определение актиния по изотопам Такие изотопы актиния, как 'а'Ас, '"Ас, га'Ас, могут быть идентифицированы и определены после выделения в радиохнмически чистом состоянии по и- и р-излучению. Определение г"Ас возможно также по суммарной сс-, [)- и 7-активности после достижения равновесия с дочерними продуктами.
Определение 'ттАс "'Ас обладает низкоэнергетичным р-излучением, доля сс-распада составляет 1,359+- 0,014 о4, поэтому прямое измерение излучения актипия возможно лишь с помощью таких приборов, как амплитудный а-анализатор или 6-спектроыетр. Эти способы требуют сравнительно небольшой затраты времени, но по чувствительности они эначигельно уступают методу определения актиния по суммарной а-активности.
Определение '"Ас по суммарной и-активности. Удельная активность гг'Ас в равновесии с дочерними продуктами составляет 8 10" расп(мин мг, что позволяет обнаружить исключительно малые его количества после тщательной радиохимической очистки и отделения неактивных примесей [15а!. Для измерения а-активности выделенных препаратов актиния используют обычные а-счетные установки: сцинтилляционные или пропорциональные счетчики с 2п- или 4я-геометрией счета. Точное измерение абсолютных количе:тв актиния возможно после установления радиоактивного равновесия между всеми продуктами его распада.
Основным недостатком этого способа является медленная скорость. установления радиоактивного равновесия. Изменение а-активности актиния во времени моясет быть рассчитано с помощью известных уравнений радиоактивного распада, учитывающих все члены радиоактивной цепочки. Типичная кривая, характеризующая изменение активности актиния во времени с учетом вклада короткоживущих продуктов а"Ап, "'Ро и "'В1, приведена нэ 38 рис.
7 [15а!. Как видно из рисунка, более интенсивное нарастание активности наблюдается в первые сутки, что обусловлено накоплением короткоживущих продуктов распада актиния, которые сравнительно быстро приходят в равновесие с пим. Так, например, через 5 суток после выделения актиния общая а-активность в 2г раза превышает начальную. С течением времени скорость о/ накопления активности заметно замедляется и достигает максимального значе- / ния с учетом периода полу- * г Х распада аттТЬ лишь по про- Е Щ у шествии 175 суток. Продол- з жительность определения й актиния может быть сокращена до 2 — 3 недель путем сравнения скорости увеличе- ш ния общеи сс-активности с ы ,гг уу бу ву и иг теоретической кривой пакеп- ургнсн, суит»и ления [198).
Это достигается путем последовательного из- ркс 7, Зависимость накопления ссмерения активности препа- и н-актттнвоств н очнжевпоьт пре- парате '"Ас от времена [а5а) рата актиния в различные г — общая с.-анти»ность; г — общая Э-ан. тиннооть; г — нысотщонергетнтна» З-анрадиохимической очистки. Эффективность счета актипия определяют путем измерения эталона актиния с известной активностью. Для упрощения расчета количества актинпя можно использовать метод дифференциального распада [239), сущность которого состоит в одновременном решении системы трех уравнений, учитывающих накопление и распад основных изотопов цепочки, т.
е. "тАс, гт'ТЬ и гт~йа с использованием табличных данных по распаду. Эти таблицы были рассчитаны с учетом поправочных коэффиционтов к константам распада с использованием более новых значений периодов полураспада. Точность определения актиния по измерению сс-активности во многом зависит от качества приготовления мишеней. Высокие требования предъявляются к толщине и однородности препаратов для измерения. Чаще образцы актиния для счета сс-частиц готовят выпариванием аликвотных порций раствора на подложках из платины или нержавеющей стали. Равномерные и тонкие слои получают при нанесении актиния электроосаждением из различных сред. Айер и др. [231) рекомендуют электроосаждение актиния проводить из питратных растворов с рН 2 при плотности тона 200 манисма. В этих условиях количественное электроосаждение актиния происходит за 1 час.
При меньшей плотности тока [50 ма,'см') электроосаждение актиния достигается за 3 часа, Таким способом был получен слой актиния с плотностью 100 мкгlсма. По данным Кебелла [143), самопоглощение сс-частиц актиния при увеличении толщины покрытия от 37 до 252 мкгlсмг составляет не более 0,3о4. Для радиохимической очистки актиния с целью определения его содержания по и-активности успешно используют ионообменные и экстракционные методы. Обычно зти способы сочетают с приемами соосаждения, которые обеспечивают одновременно концентрирование и отделение актиния от сопутствующих элементов.
Для зкстракции актинии чаще применяют ФМБ?? [37, 41[ и ТТА Н98), Д2ЭГФК [15, 197, 305[. Персивел и Мартин [305[ проводили экстракцию актиния раствором Д2ЭГФК ни-гептаяе в присутствии комплексонов для отделения актиния от тория при анализе объектов окружающей среды, в том числе почв (см. главу ч'). С небольшими изменениями этот метод используют для определения актинии в природных водах, рудах, жидких и твердых отходах уранового производства, воздухе. Предел обнаружения актинии в жидких образцах 4 10 го г/мл, ввоздухе 8 10 1' ггмл.
Для определения содержания актиния в пробах воздуха и других материалах Воробьев Н5[ рекомендует сочетать экстракцию с Д2ЭГФК и анионный обмен с последующим измерением и-активности с использованием твердого сцинтиллятора (Хп8). Для выделения и радиохимической очистки актиния из продуктов биологической деятельности человека хорошие результаты были получены при использовании ионообменного метода [197).
а-Активность препарата измеряли на сцинтилляционном счетчике. Для повышения чувствительности измерения рекомендуют мишени готовить злектролитическим способом и измерять активность на специальных низкофоновых а-счетчиках. Определение г"Ас по а-активности. Идентификацию и измерение актиния методом а-спектрометрии можно проводить по линии 4,94 Мгв. Однако эта линия обычно тонет на фоне более интенсивных и высокоэнергетических линий продуктов распада.
Энергии а-частиц продуктов распада актиния, согласно данным Пильгера [3111, приведены в табл. 5. Особенно большой вклад вносят дочерние продукты распада эманации '"Ап. При выделении актиния из природных объектов измерению мешает также езгРа. Сравнение известных методов отделения актиния от сопутствующих элементов (см.
главу ?У) указывает на то, что для достижения требуемой химической и радиохимической чистоты при определении актиния методом сс-спектрометрии наиболее перспективным является ионный обмен в сочетании с зкстракцией, экстракционная хроматография; для этих целей применяют также неорганические сорбенты [275[. Новикова и др. [72[ проводили отделение "'Ас от "'ТЬ н г"Ва на смоле КУ-2 в Н'-форме.
В качестве злюирующего раствора использовали растворы азотной кислоты различной концентрации. Как показали опыты, основное количество ""Ва элюяруется 2 М НХО„гггАс — 4 ЛХ НР?О„ггтТЬ вЂ” 5 М НЬОз. Для вымы- 40 Таблица 5 Ядерно-физические соойетпа продуктов распада актинии [31Ц ЭНЕР1ИЯ П-ЧЗСтнн, М*г изотоп Доня'а-излучения,",, Период полураспада ггтг~ 23 24 21 8,7 10,5 10,3 82 13 5 100 84,2 15,8 18,6 сут. 6,036 5,976 5,755 5,712 5,708 5,742 5,712 5,602 г, е134 6,813 6, 547 6,419 7,360 6,622 6,278 гггйя Н,З сут. 11глп 3,92 сек. г" Ро гпя! 1,83 10 '" сек.
2,!6 мин. 41 вания актинии с колонки размером 100 у. 2 мм требуется 15 — 20 мл 4 М НЬ[Оз. Содержание "'ТЬ в этом растворе составляет 2 — Зоз от исходного количества. Дальнейшая очистка актиния достиг ается в процессе приготовления образцов актиния для измерения на и-спектрометре путем испарения с танталовой нити в вакууме. Для полной радиохимической очистки, в том числе от Рг, РЬ и В?, рекомендуют использовать ионообменную хроматографию на катионитах в среде НС? и Нг?Оз [280[. Простой и быстрый метод отделения актиния от дочерних продуктов на колонне, заполненной кизельгуром, импрегнированным Д2ЭГФК, описан в работах [275, 277[. При определении актиния в продуктах переработки облучен- ного радия Каралова и др. [37[ применили метод, включающий анионяый обмен в азотнокнслых растворах с последующей экстракцией актиния в виде внутрикомплексного соединения с ФМБП смесью бензола и октаиола (1: 1) при рН 2,6.
При этом происходило отделение актиния от радия, ко~орый в этих условиях оставался в водной фазе. Свинец отделяли от актиния путем промывания органической фазы раствором 3 ЛХ Ь?НвС?, а торий и висмут при реэкстракции актиния раствором 1 М НХОз На рис. 8 приведен и-спектр фракции, содержащей актиний до очистки, т. е. непосредственно после отделения "'ТЬ на анионите АВ-23М из 8М НХОз [37[.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
