В.М. Вдовенко, Ю.В. Дубасов - Аналитическая химия Радия (1109691), страница 18
Текст из файла (страница 18)
Остающаяся на платиновой подложке пленка хлорида радия при етом распределяется равномерным слоем. Источник покрывают тонкой пластинкой слюды, пропускающей в-частицы. Слюда, предохраняющая источник от потери радона, приклеивается следующим образом. Тонкий слой аральднта (впоксидная смола, твердеющая на холоду) без растворителя наносят на платину на расстоянии около 2 л в от пятна КаС1> и поверх его кладут очищенную от пыли сл>оду диаметром 25 мм и толщйной 0,2 лм.
Как только аральдит заполимеризуется, поверх слюды наносят второй слой, той же толщины, перекрывающий края первого слоя. Общая толщина слюднного покрытия должна варьировать в пределах 1,26 — 1,48 кг/см>. Для приготовления радиевых источников, обеспечивающих минимальную потерю радона, может быть рекомендован метод адсорбцни радия из слабокислых растворов сульфатом бария, диспергированным в желатине, который тонким слоем нанесен на стекло [496[. При 2 — 4-часовом контакте этой пластины с раствором радия может быть достигнуто почти 100',4-е выделение радия. Для количественного определения радия могут быть применены некоторые а-счетчнки, предназначенные для измерения твердых препаратов, например сцинтнлляционный детектор в виде майларовой пленки с нанесенным на нее слоем сернистого цинка [268[. Чувствительным слоем данный детектор накладывают на подготовленный к измерению а-препарат, а возникающие сцнптнлляцни регистрируют через светопроводящую пленку фотоумножителем.
Сообщается, что эффективность этого детектора может быть доведена до 100е/о при очень низком фоне [447 [. Изотопы радия-226, 224 и 223 имеют сравнительно большие радиоактивные цепочки распада, в результате чего после выделения этих изотопов в полученных препаратах происходит увеличение активности, которое должно обязательно учитываться. Изменение а-активности указанных изотопов радия в зависимости от времени мон.ет быть рассчитано с помощью известных уравнений радиоактивного распада [121, 441[.
Относительное изменение а-активности в препарате радия-226 описывается уравнением, учитывающем все члены радиоактивной цепочки: 6 Аналитическая химия Радия 81 АееАо=5,0141е Дс — 3,0096е *!+0,0006е Ме+0,0208е "'!в — 0,0118е Мс — 1,0327е Цс — 0,000!е Це -е- 0,0187е ~зе, (22) где А — общая активность в момент времени 1 после отделелия радия от продуктов его распада; А, — активяость радия-226 з момент выделения его, когда 1=0; Л„Л,, ..., Ле — постоянные распада радия-226, радона-222,полония-218, свинца-214, висмута- 214, свинца-210, висмута-210 и пололия-210 соответственно !457]. Стюарт с сотр, [474] с помощью ЭВМ рассчитали изменелие а- и р-активности радия-226. Получелные ими результаты представлены ла рис. 23 и 24.
Следует, однако, заметить, что приводя значение активности препарата радия, отнесенное к его весу, авторы не сообщили о принятом ими при расчете периоде полураспада радия. В течелие первого месяца нарасталие а-активности определяется накоплеяием радона-222, так как короткоживущие продукты распада радона сравнительно быстро приходят в равловесие с ним (см. рис. 23). Из рнс.
23 также следует, что активность полония-210 вследствие большого периода полураспада его предшественника ззоР]с (19,4 года) возрастает в первые три месяца медленно и, так как она па три порядка меньше общей а-активности, то ее можно не учитывать. з'оРо приходит в равновесие с радием более чем через 50 лет (см. рис. 24). Та!глас образом, в течелие первого месяца к испускаемой радием-226 а-частице добавляются еще три, испускаемых радоном-222, полонием-218 н 214, Вследствие этого для первого месяца после выделения радия-226 уравнение (22) может быть заменено следующим, более простым: А!Аз=1+ 3 (1 — е ").
(23) Через 30 длей после выделения радия-226 экспоненциальный члел е — " ' становится близким к нулю и общая а-активлость к этому моменту в 4 рава превышает лачальную. Изменение а-активности в чистом препарате радия-224 описывается следующим уравнением: А]Ае — — 4,1519е 'с — 2,0033е "'с+ 0,0029е П' — 1,2595е ' + 0,1080е 'с, (24) где А и А, — обозначения, аналогичные А и А, в уравнении (22); ),„Л„..., Л, — постоянные распада радия-224, радона-220, полония-216, свинца-212 и висмута-212 соответственно [457].
В этом случае а-активность возрастает уже значительно быстрее, так как продукты распада радия являются сравнительно короткоживущими, а период полураспада радия-224 — родоначальника цепочки — равеп 3,64 дпя. В результате этого через 15 час. после отделения продукты распада "'Ва приходят с ним в равновесие (момент максимальной активности), и затем эта равловесная слсесь распадается с периодом полураспада радия-224. Несмотря на то что после одного акта распада радия-224 в цепочке происходит непускание еще трех а-частиц, максимальная активность препарата (через 15 час.) вследствие распада радия-224 только в 3,2 раза больше начальлой. 10 се Относительное изменение а-активности радия-223 мо- 1013 скет быть представлено слег дующим уравнением: 1а" Ас'Ао= 4,0021е Дс — 2,000!е Мс+ + 0,0004е "'с+ 1,0679е дс+ -]-0 0655е ~есе (о5) где А и Ао — прежлие обо- значения; постоянные распада радия- г 3 103 1ав за да 1гп аремя, дяи 10 га го «о Зревся,геам Рис.
23. Изменекке актквностк радия-226 в первые месяцы после выделения [474]. 1 — общая анеивноеесс е — "'на, з"На, ° Ро, Ро, Вс, РЬ; Š— ' зееРь, с езев1. в зееРо; е — ееет!' с — ап е — т!. Рис. 24. Измененке активности радия-226 в течение многих лет после выделения [474]. 1 — общая активность; е ыела везла, еееРО; енРО Пенс еирв! г — 'РЬ,' 'Ве Š— ' Ро 223, радона-219, полония-215, свинца-211 и висмута-211 соответственно [457]. В этом случае равновесие достигается еще быстрее — через 4 часа после отделения радия, что обусловлено малыми периодами полураспада дочерних веществ радия-223. Максимальная активность в момент наступления равновесия примерно в 4 раза больше первоначальной (в момент 1=0) и после этого уменьшается с перио- 1асс ееь Й 1асв 10 У «~ 106 Ь 107 ее 10 В 1ав 10 1асе ы "„1асв ~ й10сг ,ф 11)сс дом полураспада 11,435 дня.
Кривые, характеризующие изменения а-активности в первые несколько дней после отделения радия-226, 224 и 223 от своих дочерних продуктов распада, рассматривались ранее и приведены на рис. 16. Определение количества радия может быть выполнено путем измерения активности образца в различные моменты времени ( после отделения радия от продуктов распада с последующим вычислением по формуле 1 (О (А(Ао)с; ту (26) где ь) — начальное количество радия, раап)мин„( (0 — число зарегистрированных импульсов в момент времени >; (А/Ао)„ ос, относительная активность в момент с„рассчитываемая по уравнениям (22) — (25); со — эффективпость счета, включающая поправки на самопоглощение, геометрию и т.
п.; у — химический выход радия в процессе химического извлечения из исследуемого образца. Если в образце, кроме радия, нет других а-излучателей, не считая продуктов распада, то рассчитанные на основе каждого измерения с'с величины ь) долксны сходиться в пределах ошибки измерения. Эффективность счета радия определяется путем измерения радиевого эталона или препарата известной активности в одинаковых условиях.
Для определения радия-226 образец желательно измерять в следующие моменты времени: через 4 часа, 1 день, 3 дня и 30 дней после отделения радона. Для радия-224 эти измерения лучше всего проводить через 10 час., 1 день, 2 дня и 6 дней после выделения. Поскольку в препарате радия-223 через несколько часов после выделения (4 часа) активность не возрастает, а уменьшается с Т.5=11,435 дня, то время для его измерения не является критичным. Однако образец следует измерять в такие моменты времени, чтобы можно было по этим замерам получить значение периода полураспада (457).
Химический выход радия для каждой методики устанавливается экспериментально путем введепия известного количества радия с последующим определением выделепной доли его от первоначального количества. Чтобы учесть специфику образца, которая, вообще говоря, может повлиять на величину химического выхода в стандартной методике, берут часть исследуемого образца, вводят определенное количество радия, заведомо превышающее исходное, и определяют химический выход, который уже затем будет использоваться для вычисления количества радия в анализируемом объекте.
В том случае, если в качестве носителя используется барий, то определяют химический выход носителя одним из методов количественного определения бария (весовое определение в виде сульфата бария или определение на пламенном фото- метре). Прилсепяя уравнения (22) — (25) для вычисления количества радия, необходимо знать момент отделения радия от дочерних продуктов (>=0). Для радия-226 это соответствует времени окончания отделения радона. Если активный осадок радона также удаляется в это время, кривая накопления будет соответствовать расчетной кривой в любой момент времени (за исключением незначительной потери радона в момент изготовления источника, для чего должна быть введена поправка).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
