В.М. Вдовенко, Ю.В. Дубасов - Аналитическая химия Радия (1109691), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Они пришли к выводу, что радиоактивность тория в основном обусловлена присутствием непохожего на торий вещества, которому дали название ТЬХ("«Ва). ТЬХ,. по наблюдениям исследователей, осаждался из раствора вместе с сульфатом бария. Позднее было установлено, что ТЬХ в химическом поведении аналогичен радию и является одним из его изотопов. Изотоп '"Ва (АсХ) был обнаружен Гизелем [242! и Годлевским [245 ! в препаратах актиния. При осаждении актиния аммиаком в растворе оставалось какое-то радиоактивное вещество, которое по аналогии с ТЬХ было названо АсХ. Еще раньше было показано, что при осаждении Ва80, из раствора, содержащего Ас, в осадок переходит радиоактивное вещество, активность которого 10 быстро уменыпается со временем И83, 184!.
В последующие годы было установлено, что в растворе АсХ вЂ” двухвалентный катион [278, 279[; было обнаружено также, что он изоморфно сокристаллизуется с Ва(ЖО»)» и по многим реакциям подобен радию, а также ТЬХ [476!. Вще один изотоп радия — мезоторий МзТЬ ("'Ва) был открыт Ханом [255, 257 !. Хан предполоя«ил, что между ТЬ и радиоторием рис. 1.
Радиоактизный рид торин (4и). ВйТЬ существует одно радиоактивное вещество с периодом полураспада -5,5 лет, которое он назвал мезоторием. В последующие годы было установлено, что открытый мезоторкй на самом деле состоит из МЯТЬ, (период полураспада 6,7 г) и его дочернего продукта МЯТЬ, ("'Ас) [258!. Нахождение в природе. Встречающиеся в природе изотопы радия — дочерние продукты распада урана или торияг являющихся родоначальниками радиоактивных рядов тория (4п), урана — радия (4и-[ 2) и урана — актиния (4п+3), схематическое изображение которых дано на рис.
1, 2 и 3 соответственно. Общее содержание основного изотопа радия ""Ва может быть оценено по соотношению "'Ва и»"Б, которое для равновесного состояния равно 3,4 10-'. Как показывает расчет, в верхнем слое земной коры толщиной 1,6 ям содержание радия равно 1,8 10' т (1241. Собственно радиевые минералы не известны, и встречается радий в урановых и урансодержащих минералах. Наиболее высокие концентрации радия отмечаются в минералах, приведенных в табл.
1. Таблица 1 Содержание радия в неноторых урановых и урансодержанвих минералах 1751 Содержание, в во Содержание, в,а Минерал Мвптврвл 3,18 10 в 2 8. 10-в 3,3 ° 10 тв Ураниннт Торберннт Тюяиунит (Май-лп-Су) 2,6 10т 6 77. 10-в 4,06 ° 10 в Тюяиунит Отеннт Цирнон (Мариупольсннй пассив) Среди неурановых минералов радий встречается в радиеносном кальците и барите (радиобарит), пироморфите РЬв(РОв)вС1, лимоните (окись и гидроокись железа) и пиролюзите МпО,. Согласно данным В. 1'.
Хлопина и М. А. Пасвик, содержание радия в радиобарите Ва(йа)СОв достигает 1 10-воб [1051. Этот радий оказался в барите в силу своей высокой миграционной способности, обусловленной сравнительно легким переходом радия из урановых и урансодержащих минералов в вттидкую фазу (природные воды). Распределение радия по горным магматическим породам приведено в табл. 2. Таблица 2 Содержание радин в горных породах 13091 Содержааие, 10" ав Содервиаиие, ир' в,в породы Породы 0,95 0,2 2,4 1,9 Кислые Средние Основные Ультраосноаные 12 Для некоторых районов земного шара отмечается более высокое содержание радия в гранитоидных (кислых) породах. К ним относятся граниты гРинляпдии (4,66 10-'в г/г) и альпийские граниты (4,43 10вж г/г) (4981. Содержание радия в поверхностных водах Тихого и Атлантического океанов около (4 — 6) 10 'в г/л (151, 372! и составляет примерно десятую часть от величины, вычисленной в предположении равновесия между радием и растворенным в воде ураном (4021.
Полагают, что ато происходит вследствие соосаждения радиевого предшественника мания ('а«ТЬ) с гидроонисью железа [402 !. Концентрация радия в океанах увеличинается с глубиной и достигает величины 16 10-'«г(л на глубине 4 — 5 кз«в Тихом океане Ц51!. В глубоководных донных осадках, напротив, набл«одается сдвинутое в сторону радия отношение между ураном и радием, и эти осадки, иаи видно из данных табл. 3, характеризуются высоними концентрациями радия.
Наиболее высокая концентрация (50 10 " г(г) радия в донных осадках была обнаружена в районе острова Таити [402!. Концентрация радия в поверхностных и пластовых пресных водах варьирует, но для поверхностных вод Га блица 3 не превышает 10 10 ж г(л [346]. Содержание радия в донных Кроме урановых руд, только океанических осадках [346] подаемные воды некоторых не- фтеносных раионов могут считаться самостонтельным минеральным сырьем для добычи радия [2 !. Радийсодержащие воды встречаются в некоторых нефтеносных провинциях и представляют собой рассолы хлоридов натрия и кальция. Содер- ! Сахара\аааа, 10" го Ткп осадка Краанап глина, Гпобигсриновый нп Синий нн 3 — 22 3 — 7 1 — 3 жанне радия в таких водах порядка 10 ' г)л, но иногда достигает 1,5 10 ' г(л. Ядерно-физические свойства радин и его изотопов.
В настоящее время изнестно 13 иаотопов радия. Из них 4 изотопа— "«Ва(АсХ), "«Ва(Т]«Х), "'Ва и "'Ва(МэТЬ,) встречаются в природе, являясь членами трех радиоактивных рядов (семейстз). Остальные изотопы получаются искусственным путем (табл. 4). Поиски стабильных изотопов радия оказались безуспепшыми. Хан и Донат, проанализировав большое количество природного карбоната бария (минерал витерит), пришли н занлючени«о, что если стабильный изотоп радия и сущестнует, то его не может быть больше 2 10-'а г)г бария [261!. Из известных изотопов радия наибольшее практическое значение имеет самый долгоживущий изотоп с массоным числом 226. Вследствие относительно большого периода его полураспада Т Ь и относительно высокой распространенности "а() — родоначальника ряда — аа'Ва является самым распространенным изотопом радия. Если учесть, что международные эталоны радия были изготовлены из "'Ва, а единица радиоактивности кюри (3.7 ° ° 10«арасн(сен) в свое время была отнесена н количеству эманации радия, находящейся в равновесии с 1 г Ва, то вполне понятен проявленный многими исследователями интерес н величине периода полураспада "'Ва.
Большинство этих работ относится и 1908 †19 гг. Определение периода полураспада радия-226 проводилось различными методами. Ввиду того что полученные с помощью разных лаетодов величины Тч, между собой расходятся и до настоящего времени нет окончательно принятого значения периода полураспада радия, мы приведем здесь известные величины, являющиеся наиболее достоверными для каждого из использованных методов.
гз'1) (Асд) 7,1 10 лет гзгр 0 Р,г«3 10 года гмтй (07) 25,6« нис гггт)а (дггс) 0 1237дня гггА, рй3% 266 анди гг РЬ (Аса 363 мин 670 мин Рнс. 3. Радиоактивный рнд урана — актинии (Як+3). Брэддин и Кейн, измеряя заряд, переносимый испускаемыми радием а-частица««и (ядрами гелия), нашли, что Т „.— 1605 лет [145!. Значение Ть=-1605 лет было получено также в результате измерения объема гелия, выделяемого известным количеством радия [253!. И.
Кюри и Ф. Жолио получили эту же величину, измеряя тон ионизации, обусловленный а-частицами [176]. Калориметричесному методу определения периода полураспада саа Ва было посвящено много работ. Среди них следует указать па' работу Манна [354], где был измерен тепловой аффект трех радиевых эталонов, изготовленных Гйнигшмидтом, и работу Мар- Аа (Асх ггз В «йг35 дня ггзгг (Ас)о 22 мин и, С.)0зо)о ~Аз (Ан) 302 и ггзА2 -3% )0~ .
Р,д мин ,„~ 07«а ~м0с ~АсЯ) 663 70 сен ('" 0« Ю 0 мин лз ~1 3 -Ш снн гнрс (А.С') 0,52сгн )А гн01 (АсС) 03% ж! 6 236мин 007% яь (Аср) 6 стид гсгтг (Асс" Таблица 4 Свойства изотопов радия [337] Ревкция обрвзовв- иия изотопов твп распада; виергвв частиц н т-вввнтов, Мв» Массовое число Период полураспада 2,7 мин.
Е„ = 6,91 зовРЬ (12С, 5я); облучение 222ТЬ протонами 222ТЬ вЂ” » 213 219 »; Е,=З,О 10-2 сек. 0,023 сок. 30; 28 сок. 38; 37 сек. 222 ТЬ вЂ” » змТЬ-» мвТЬ» а (99%)~ Е»=7~46; Е. =0,465 »; Е„= 6,76 (ЗОо,'о), 6,67 (20%) 6,69 (34о/о) 6 59 (8%) » (96о/о]; Е» = 6,36; 7~ =0 325 (4о/о] 0 473 (0,007%), 0 52 (О 004о/о) 0 85 (О ООЗо/о) »; Е =5,75 (11%], 5,71 (54о/), 3,61 (26о/с), 5,54 (9%) 220 221 222 Естестзеннып; мтТЬЕстественнын; 222ТЬ вЂ” » 11,435; 11.2; 11,7 дня 3,64 дня 223 (дсх) а; Е» — — 5,68 (94%), 5,45 (6%)1 7; Е =0,241 (3,7%), 0,29 (0,008%), 0,41 (0,004%), О,'65 (О,'009%)' 3-; Ег=0,36 (мвкс.) а; Е„=4,78 (95%), 4,60 (6%) 224 (тьх) 222ТЬ " Естественный 14,8 дня 1602; 1622 года, 1617; 1590 лет 41,2 мнн.
6,7 года 225 226 мвйа (я, 7) Естественный; 222ТЬ вЂ” » мвйа(я, 7) Р-; Ег= 1,31 (макс.) 8-; Ее=0,05 (макс.) 227 228 (Мзт111) Короткоживущнй 1 час 229 222ТЬ (а, Зря] 3 —, Ег=(,2 (макс.) 16 тина и Така, где, по данным [354], было вычислено значение Т/,= =1602 года [363]. Меньшее значение 1577+7 лет было получено Горшковым с сотр. [20]. В 1966 г.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
