М.С. Милюкова, Н.И. Гусев, И.Г. Сентюрин, И.С. Скляренко - Аналитическая химия Плутония (1110081), страница 28
Текст из файла (страница 28)
В некоторых случаях верхний уровень активности препаратов ограничен размером проб. Нижний предел активности определяется уровнем'фона, допустимым временем измерения препарата и требованиями точности. В радиометрическом методе анализа различают эталонные и рабочие препараты. Эталонные препараты делятся в свою очередь на первичные и вторичные. Первичные эталонные препараты служат только для поверки вторичных эталонных препаратов, точного контроля эффективности счета аппаратуры и проверки геометрии камер.
Такие эталонные препараты готовят на подкладках только из платины и используют обычно в течение одного года. Для повседневной работы пользуются вторичными эталонными препаратами, приготовленными обычно на подкладках из нержавеющей стали. Вторичные эталоны сохраняются без заметных изменений в течение 3 — 4 месяцев. Приготовление а-активных препаратов плутония может осуществляться несколькими способами: выпариванием анализируемого раствора, электролитическим осаждением, возгонкой или осаждением плутония на носителе. Метод выпаривания растворов. Нанесение плутония на подкладку выпариванием его растворов является наиболее распространенным способом приготовления препаратов плутония вследствие его простоты и доступности. Точность нанесения определяется способом отмеривания раствора плутония, которое может производиться объемным или весовым путем, в зависи- 127 мости от требований к приготовлению препаратов. Отбор пробы осуществляют с помощью градуированной пипетки, соединенной с поршневой системой (шприцем) [472], или весовой бюретки.
Взвешивание раствора непосредственно на подкладке следует проводить в закрытом бюксе. Количество раствора на подкладке может составлять около 0,1 — 0,2 лгл/слгх, Точность отбора проб объемным методом равна 0,2 — 0,5%, весовым— 0,02 /о. Раствор, нанесенный на подкладку, упарнвают досуха с помощью инфракрасной лампы на 500 вт Расстоянне между препаратом н лампой регулируют таким образом, чтобы не допустить кипения н разбрызгивания раствора, сопровождающяхся потерей вещества Обычно это расстоянне составляет около 25 — 30 см, После высушнвання препараты прокалнвают на электрической платке до полного сгорання лака на краях подкладки. Прн этом также удаляются летучие соли, содержащнеся в растворах.
Высушнванне н прокалнванне препаратов должно производиться в условиях с соответствующей защнтой от загрязнения воздуха помещений. Хранение н перенос препаратов осуществляются в закрытых пеналах. Для приготовления эталонных препаратов методом выпаривания используют стандартный раствор плутония с точно определенным титром. Ниже приводится схема приготовления первичных эталонов плутония методом выпаривания.
1 Из одной навескн чистого металлического плутония готовят весовым методом два раствора плутония в 1,5 М ИИОз с концентрацией 300 — 400 мг/л плутопня. 2. Один яз приготовленных растворов используют для определения нзотопвого состава плутония масс.спектрометрнческнм методом. Содержание наотопа Рцс" выражают в весовых процентах от суммы изотопов Рцмэ+ Рцыс. 3.
Из второго раствора с помощью весовой бюреткн отвешивают несколько порций (по 0,1 г) на подкладки нз платины, выпарнвают н прокалнвают Далее полученные препараты измеряют параллельно на двух установках 3 раза по 30 мнн. По результатам измерений вычисляют число илл/мин ° лке плутония данного наотоппого состава Затем проводят сравнение полученной величины со значением, вычисленным по формуле (1), 4. Из второго раствора отбирают н отвешивают две навескн, переносят нх ва взвешенную мерную колбу н доводят до метки 1,5 М И(40с. Колбу с раствором вновь взвешивают. Разбавление проводят таким образом, чтобы 0,1 — 0,2 г раствора подлежащего нанесению на подкладку, содержали О,!— О,!5 яка плутония.
Приготовленные растворы являются исходными длн получення первичных эталонных препаратов. На подкладку нз платнны наносят по весу 0,1 — 0,2 г раствора, упарнвают н прокалнвают до полного сгорания лакового кольца, Для приготовления вторичных эталонных препаратов можно воспользоваться приведенной выше схемой без анализа изотопного состава плутония. Для получения однородных пленок на подкладки к выпариваемым растворам добавляют специальные вещества.
Хаффорд и Скотт [472] описали метод приготовления препаратов плутония с применением тетраэтиленгликоля. Последний в количестве 50 лгкг/слгз прибавляли к порции раствора непосредственно на подкладке и препарат высушивали. Испарение в этом случае происходит пе из капли, а из пленки. Тетраэтилеигликоль при нагревании полимеризуется и затем выгорает. Плутоний распределяется по поверхности подкладки очень равномерно, но пленки получаются непрочными, Сиккеланд и Галанд [670] использовали в качестве добавки молочную кислоту.
Препараты готовили иа алюминиевых дисках толщиной 0,1 лгм. Перед нанесением раствора иа подкладку из него удаляли ионы хлора ЛУ гр Д 44Г НомеР «емеле Ряс, 50. а-Спектр образца урана, содержа- щего плутоний выпариванием с азотной кислотой, а избыток азотной кислоты удаляли формальдегидом. Порцию раствора переносили на алю. миниевую подкладку микропипеткой и примешивали к ней неко. торое количество молочной кислоты. Чтобы избежать самопоглощения, количество вещества на подкладке должно быть менее 50 лгкг/смх.
Описанным способом авторы получали препараты для измерения плутония на а-анализаторах. Измерения проводили при помощи типовой ионизационной камеры с хорошей геометрией (около 50'/о), соединенной с 63-канальным амплитудным анализатором. С точностью до нескольких процентов можно измерять плутоний в уране в концентрациях до 1 мкг плутония на 1 г урана.
На рис. 50 представлен а-спектр источника, содержащего 6 жкг плутония на 1 г урана. Подобные методы приготовления а-препаратов описаны н другими авторами [476, 635]. Для получения препаратов с большой механической прочностью используют коллодий [704]. Около 20 мг стандартного раствора, содержащего 10 мкг/лгл плутония, наносят с помощью весовой бюретки на середину подкладки и осторожно выпаривают под лампой. Затем добавляют немного раствора ацетона, содержащего 1О мкг/лгл коллодия, для покрытия активного 129 9 Аналятячсская хнмяя влутвннв 128 пятна н сушат прн комнатной температуре.
Поглощение а-частнц в пленке коллодня очень мало. Приготовление эталонных препаратов методом выпаривания проводят также н нз спиртовых растворов [476[. Спиртовой раствор плутония наносят небольшими порциями на подкладку. Спирт выпаривают после добавления каждой порцнн раствора. Пленки получаются тонкими н однородными; в случае необходимости плотность нх может быть доведена до 1 мг/сма. Для приготовления рабочих препаратов методом выпарнвання отбирают порции анализируемого раствора, наносят нх на подкладку н выпаривают под сушильной лампой.
В тех случаях, когда анализируемый раствор содержит значительные колнчества плутония н сравнительно небольшие количества прнмесей, достаточно провести соответствующее разбавление н порцию раствора нанести на подкладку. Однако проводить чрезмерное разбавление растворов для получения тонких пленок не рекомендуется, так как с уменьшением а-актнвностн препарата увеличивается ошибка счета. В случае, если аналнзнруемый раствор содержит значительные количества посторонннх элементов, необходимо проводить предварнтельное отделение нх от плутония.
Для отделения индикаторных количеств плутония используют метод соосаждения, для отделения полу. микро- н макроколнчеств плутония — метод осаждения. Например, предварительным осаждением гндроокнсн плутония аммнакам отделяют его от больших количеств солей натрия, калия, лития, меди н других элементов, образующих в этих условиях растворимые соединения. В некоторых случаях количественное отделение плутония от посторонних солей проводят методами экстракцнн н хроматографнн [684, 692, 6931.
После выпаривания органического раствора плутония получаются пленки, содержащие меньшие колнчества примесей. Прн выпаривании органического раствора каплю рекомендуется ограничивать во избежание растекания ее до краев подкладки. Для этого смазывают лаком не только бортнкн подкладки, но н часть днска по краям. Метод электролнтнческого осаждения плутоння нз растворов. Г1рн электролизе растворов плутония вследствие понижения кнслотностн вблизи катода плутоний осаждается на катоде в виде гидроокнсн переменного состава.
Электролнтнческое выделение плутония осуществляют в электролнтнческнх ячейках различной формы с катодом нз платины, нержавеющей стали влн никеля [204, 258, 5491. Для устранення самопоглощення а-частнц в пленке препаратов количество вещества на катоде, включая примеси, должно составлять величину порядка 50 лекг/сме. Конструкция электролнзера, скорость перемешнвання н соотношение между поверхностью катода н объемом раствора опре- 130 деляют время электролиза, которое колеблется в различных ме.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
