А.П. Виноградов - Аналитическая химия Урана (1113390), страница 61
Текст из файла (страница 61)
Значительный интерес представляет применение радиоактивационнаго анализа для определения изотопного состава урана. Точнее говоря, радиоактивационный анализ позволяет определить лишь количество того стабильного изотопа, из которого образуется при облучении радиоактивный изотоп. Содержание же элемента находят путем расчета на основе известного содержания данного стабильного изотопа в природной смеси. Однако, например, содержание $3«оо в обогащенном или «выгоревшемо уране не соответствует природному соотношению, а тождественность изотопного состава урана метеоритного и земного происхождения нуждается в доказательстве.
В связи с этим был проведен ряд исследований по определению изотопного состава образцов урана различного происхождения. Рез ультаты показали, что в ряде случаев радиоактивационный анализ ых не уступает по точности масс-спектральному методу, а в отдельны случаях превосходит по быстроте определения. ззв Была показана воэможность определения смоо по счету осколков деления сцинтилляцианным счетчиком с Еп5 прн облучении 100-миллиграимовым Ка-Ве источником [1002[.
В работе [5511 С««м определяли по и-счету. 1 "— эмиссионной спектроскопией, а 1.'-" — радпаактивапнонным методом. Несколько раоот посвящено сравнительному изучению изотопного состава урана метеоритного и земного происхождения. В ранней работе [2931 сравнивалась я-активность 1 о" и С'" и число актов деления (()«оо) для образцов метеоритного и земного праисхож- денна.
Отношение (()ооо: П"о)„о„оо к (13«оо: 1"")„, оказалось равным 1,25-'0,18, т. е. лежит почти в пределах ошибки опыта. П и сравнении изотопного состава метеоритов и земных пород с помощью определения ()'" по [чро" и Ь«оо по Ва'"" (с точностью 10';о) было показано, что состав практически одинаков 15711. К. А.
Петржак, И. Н. Семенюшкин и М. А. Бак [191! изучали изатопный состав урана, выделенного из метеоритов, и земного происхождения путем измерения в двойной ионизационной камере осколков деления П"' на медленных нейтронах в тепловой колонне и ()«оо и П'" на нейтронах деления. Результаты также показывают, что изотопный состав урана в метеоритах и на Земле одинаков (точность определения 3 — 4",о). Сейфанг и Смэйлс [901, 9021 определяли содержание По«о по Ва"о в обогащенных и обедненных этим изотопом образцах П«О«.
Облучение навесок от 20 мгдо 10 ' г проводили потоком УР"" гуси' сгк в интервале времени от 5 мин. до П час. в зависимости ат навески 1)ооо ает урана и процентного содержания ()ооо. Было показано, что 1 мкг 0,44'о дает достаточную активность. Достигнута точность определения З,,о (отн.). Результаты радиоактивационного определения (0,39! ~0,006««) не уступают масс-спектральному (0,391~0,007«го). При концентрациях Ь™ более О,! оо влияние деления ()"" на быстрых нейтронах при облучении потоком 10" л/си'сгк в течение !)ооо н 6 час. составляет всего 0,0064'о. В случае очень малых содержан о, ий необходимо проводить облучение в тепловой колонне реактора, что дает возможность определять 6 10 *'о ()ооо.
Маклин и Ликинс [7!91 для устранения влияния деления П"' применили Ка-у-Ве источник нейтронов (2 г Ка), испускающий нейтроны с энергией 0,69 Мэв; порог реакции деления ()"' — 1 Мэв. Измерения проводили по счету осколков деления в ионнзационной камере. В образце было найдено 4,5.!О "о П«оо. Ма ,(ай и Левек [7251 разработали экспрессный метод определеНия 1)2«о о! () ' в Б«О„без разрушения образца.
Метод основан на измерении общей активности короткоживущих продуктов деления, образуга и щихся при облучении анализируемого и стандартных образцов весом по 5 мг потоком нейтронов 10' луги« сгк в течение 15 сек. Образцы по пневмопочте передаются в течение 10 сек. из канала реактора в комнату для счета и измеряются одновременно иа двух от она«оп~о«со«о «оооо «оооо ог 'в~ 1-сцпнтплляцнонцых счетчик-'.
Точност меток..1.5" образцов, содержа1цих от 0,85 до 20% 1:-"" 13'*' определялн по Тч" в растворах 1'-'"' и Ри 16261. Облучение потоком 7 10'ч и/сме.сек проводили в течение 1 часа. Влияние деления 11-'зз и Рп уменьшалось более чем в 50 раз завертыванием образцов в кадмий при облучении. Найденное содержание 11**' в растворах 1Р" лежало в пределах 0,3 — 6,7%. Результаты радиоактивационного и масс-спектрального анализов одного из образцов хорошо совпадают (4,6~0,3% и 4,7~0,02% соответственно). Но для двух параллельных опытов радиоактивационный анализ требует всего 2 часа, а одно масс-спектральное определение — 1 день.
В плутонии активационным методом найдено 0,82~0,06% 13"', флуориметрически — 0,784-0,07%. Радиоактивационный анализ был также применен для определения относительной концентрации частиц Т10, определенных размеров, суспензированных в натриево-калиевом сплаве при различных температурах вплоть до 800', а также в воде и органических растворителях 1296, 6941. Определение основано на активации .исследуемого порошка размером 0,08 — 120 мк нейтронами и измерении активности тонкого слоя суспензии у-сцинтилляционным счетчиком через щель в свинцовой защите. При этом измеряемая активность является мерой веса материала в слое.
Глава У МЕТОДЫ ОТДЕЛЕНИЯ УРАНА ОТ СОПУТСТВУЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ ВВЕЯЕИИЕ А. А. Немодрук Редко тот или иной метод определения урана может быть применен без предварительного отделения его от мешающих элементов. Большинство методов отделения урана от мешающих элементов основано на выделении самого урана из анализируемого раствора, меньшая часть — на выделении примесей.
Наиболее широкое применение для отделения урана нашли методы осаждения, экстракции и хроматографические методы. Кроме того, иногда применяются н дистилляция, возгонка, электролиз, злектродиализ и т. д. Для отделения малых количеств урана более подходящими являются соосаждение с носителем и экстракция, а также хроматография. Выбор того нли иного способа отделения зависит от принятого метода определения, от состава анализируемого раствора и прежде всего от характера мешающих элементов и их концентрации, от содержания урана в растворе и от требующейся точности определения. Вследствие этого невозможно указать такой из них, который обеспечивал оы лучшие результаты во всех случаях.
Широкое применение различных маскирующих комплексообразующих веществ при отделении урана от мешающих элементов значительно расширило возможности многих методов. Из комплексообРазующих веществ наибольшее значение имеет комплексов 111, маскирующий в определенных условиях значительное количество других элементов и не мешающий отделению урана. В некоторых случаях для достижения болыпей полноты разделения отделение повторяют несколько раз. Последовательное применение двух различных способов отделения часто оказывается более эффективным, чсм многократное повтоРение отделения одним и тем же методом.
1т+ Высокая изопрательность при отделении урана от мешающих элементов может быть достигнута за счет использования различных валентных состояний урана. Этот прием оказался особенно успешным в методах отделения госредством осаждения. В тех си»чаях, когда реагент осаждает уран в одном его валентном состоянии н не взаимодейств,ет с ним в другом, сначала переводят уран в то валентное состояние, в котором он не осаждается данным осаднтетем, и вьщеляют предварительно мешающие элементы.
Затем, переведя его в соответствующее валентное состояние, осаждают этим же реагентом, 1!ри этом лишь немногие элементы, которые обладают несколькими валентными состояниями и в одном из них, как и уран, не осаждаются выоранным осадителем и осаждаются в другом, оказываются неотделенными от урана. Применение комплексона П1 в таких случаях, как правило, позволяет достигнуть отделения и от таких элементов. 1. ОСАЖДЕНИЕ И СОО('А>КДЕНИЕ НЕОРГАНИЧЕСКИМИ И ОРГАНИЧЕСКИМИ РЕАГЕНТАМИ А.
А. Немодрук Из методов отделения урана осаждением наибольшее распространение получили карбонатный метод, состоящий в осаждении большинства мешающих элементов при помощи карбоната аммония или карбонатов щелочных металлов, взаимодействующих с ураном (И) с образованием растворимого карбонатного комплекса, а также осаждение урана фосфатами, перекисью водорода, купфероном, фторидами и 8-оксихинолином. Осаждение оксалатами, едкими щелочамн, уротропином, пиридином н другими органическими основаниями имеет меньшее значение. Отделение с помощью карбонатов щелочных металлов и аммония Отделение урана, основанное на применении карбонатов щелочных металлов и аммония, является одним из наибачее простых и распространенных 18, 46, 1841. Отделение происходит вследствие осаждения не самого урана, а мешаю цих элементов, подавляющее большинство которых при добавлении карбонатов щелочных металлов или карбоната аммония выпадают в осадок в виде карбонатов или гидооокисей, в то время как уран образует растворимый карбонатный комплекс 110,(СО,), и остается в растворе.
Метод позволяет отделять уран от всех мешающих элементов, за исключением тория, а также некоторых редкоземельных элементов. в частности редких земель иттриевой группы, которые частищю растворимы в карбонатных растворах. Повторение переосаждення в этих случаях оказывается малоэффективным. Кроме того, все элементы, присутствующие в растворе в виде анионов.
также не осаждаются и остаются в растворе вместе с ураном. В присутствии больших катнчеств ккальция часть ) рана захватывается образующимся осадком карбоната кальция, вследствие чего разделение становится неполным. »(ля устранения мешающего влияния кальция уран предварительно отделяют от него осаждением аммиаком !184!. При этом одновременно с кальцием отделяются также медь, никель, цинк, кобальт и частично молибден.
Если предварительное осаждение аммиаком проводить в присутствии комплексона П1, то на этой стадии можно достигнуть полного отделения от значительных количеств болыпого числа мешающих элементов (см. «Определение осаждением гидроокисью аммония», стр. 57). Заметные количества урана могут оказаться адсорбированными осадками гидроокисей алюминия и железа.
Если образующиеся осадки гндроокисей этих эле- «1> ментов являются значи- з 5 ч у р т з урн тельными, то после фильтрования их следу рис. оз выделение микроноличеств урана из нзрет снова растворить и бонзтных растворов в присутствии несомых коповторить отделение. лнчеств железа в ззвисимостн от РН раствора. Захват урана осад- Солержзнне урана 2 1О "— 2 !О " мгул~л, желе- зз — 0,02 мг/мл. ком гидроокнси железа в карбонатных растворах сильно зависит от рН (рис. 53).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
