М.И. Афанасов - Основы радиохимии и радиоэкологии. Практикум (1126999), страница 16
Текст из файла (страница 16)
Органическая фаза - ТБФ, насыщенный азотнойкислотой, в дальнейшем используется для проведения экстракции.2. ЭкстракцияКаждая из подгрупп отбирает с помощью цилиндра в свою делительную воронкуна 10 мл по 3 мл экстрагента. В эту воронку добавляют равный объем водной фазы(13,5 моль/л HNO3) и, с помощью дозатора, 0,1 мл раствора нитрата стронция-90. Делительную воронку встряхивают примерно 5 мин и устанавливают в штативе над кюветой для расслаивания фаз.После расслаивания водную фазу (І) сливают полностью в стакан. Органическуюфазу дважды промывают равным объемом азотной кислоты (13,5 моль/л), встряхивая и отделяя затем водные фазы (II и III). Водные фазы (І), (ІІ) и (III) сливают в бутыль для радиоактивных отходов, находящуюся под тягой.Зависимость коэффициента распределения (DY) иттрия при экстракции из азотнокислых растворов в виде комплекса Y(NO3)33ТБФ приведена в таблице*.С(HNO3),моль/лDYС(HNO3),моль/лDYС(HNO3),моль/лDY0,711,524,846,550,0440,1000,641,107,149,1010,911,91,383,613,82512,213,114,615,032621982203.
РеэкстракцияПосле промывки органической фазы проводят две реэкстракции иттрия-90 водой(по 2 мл воды на каждую). Оба реэкстракта собирают в пробирке. Скорость счета реаэкстракта можно определять или на установке со счетчиком Гейгера-Мюллера, или спомощью жидкостного сцинтилляционного счетчика по излучению Черенкова.Если определение скорости счета будет проводиться по излучению Черенкова,то весь собранный реэкстракт переносят в сцинтилляционный флакон, плотно закрывают его крышкой и тщательно протирают стенки флакона фильтровальной бумагой.Пробу для работы на счетчике Гейгера-Мюллера готовят следующим образом.
Вчашечку для выпаривания отбирают 0,5 мл раствора реэкстракта иттрия-90. Чашечкумаркируют и ставят под лампу. После испарения воды препараты 90Y помещают вчашку Петри и закрывают крышкой.4. Измерение скорости счета. Определения периода полураспадаОпределение скорости счета препаратов (I = Iс - Iф) проводят в течение 714 дней (всего 5-6 измерений) на жидкостном сцинтилляционном счетчике или наустановках со счетчиком Гейгера-Мюллера в идентичных условиях, соблюдая постоянство коэффициента регистрации θ. В каждом случае проводят предварительные(продолжительностью t=1 мин) измерения скорости счета препарата Iс и фона Iф.
Используя соотношения (1.35; 1.36), рассчитывают время отдельного измерения препарата с фоном (tc,min) и фона (tФ,min), необходимое для того, чтобы относительная погрешность определения скорости счета препарата I не превышала заданной величиныδ,I 0,1 (при доверительной вероятности γ=0,95). По результатам измерений строятзависимость изменения lnІ от t, определяют период полураспада радионуклида, срав-63нивают с литературными данными для 90Y и делают вывод о радиохимической чистоте препарата.5. Уборка рабочего местаВо время выпаривания счетных препаратов студенты моют посуду, предварительно слив все рабочие растворы в бутыль для радиоактивных отходов, убирают рабочее место. Все детали этих процессов согласуются с преподавателем.
В процессе ипо окончании работы проводится дозиметрический контроль рабочего места, посуды,спецодежды и кистей рук.* Николотова З.И., Карташова Н.А. Экстракция нейтральными органическими соединениями. Справочник. М.: Атомиздат, 1976, с. 177.6.4. ГЕНЕРАТОР 44Ti44ScИзотопный генератор 44Ti44Sc (T1/2 (44Ti) = 47 лет, T1/2 (44Sc) = 3,93 ч) активноразрабатывается в последнее время как источник короткоживущего радионуклида дляпозитронной эмиссионной томографии. В качестве основной технологии разделенияэтих радионуклидов (элементов) используют ионообменную хроматографию.Выполнение работы1. Подготовка хроматографической колонкиНа дно хроматографической колонки (высота 10-12 см, внутренний диаметр 0,81,0 см) помещают стекловату для предотвращения забивания сливного отверстиясмолой.
В каждую колонку помещается катионит (Dowex AG (CL, 100-200 меш) илиDowex 50WX8 (H, 200-400 меш)). Колонку плотно заполняют смолой, оставляя вверхней части колонки 1-2 см свободного пространства. Сверху помещают еще одинслой стекловаты для предотвращения потерь смолы. Колонку промывается последовательно 5 мл концентрированной соляной кислотой и 5 мл дистиллированной воды(операция проводится дважды). Затем колонку промываются 5 мл 0,1 моль/л раствора щавелевой кислоты.2. Измерение радиоактивности исходного раствораАликвоту (0,02 мл) раствора, содержащего радионуклидную пару 44Ti(44Sc), спомощью дозатора помещают в пластиковую пробирку Эппендорфа объемом 2 мл иизмеряют исходную радиоактивность, используя гамма-спектрометр (см. работу 3).Такую же аликвоту вводят в хроматографическую колонку.
Элюирование скандияначинают примерно через сутки.3. ЭлюированиеДля элюирования скандия готовят водный раствор, содержащий HCl (0,07моль/л) и H2C2O4 (0,005 моль/л). В качестве элюента можно использовать также раствор ЭДТА (0,1 моль/л). Вымывание скандия проводят 20 мл элюента со скоростьюне выше 1 мл в минуту. Порции элюента собирают в пластиковые пробирки Эппендорфа, отбирая фракции по 1 мл для последующего измерения радиоактивности.Фиксируют время отбора каждой фракции.644. Измерение радиоактивности элюента. Проверка радиохимической чистотыДля контроля состава фракций используют гамма-спектрометрию. Позитронныйраспад 44Sc (максимальная энергия +-частиц 1470 кэВ) сопровождается испусканием-квантов с энергией 1157 кэВ (выход на распад р = 0,999) и аннигиляционных квантов (Е = 511 кэВ, р = 1,887).
В то время как при распаде 44Ti путем электронного захвата испускаются лишь низкоэнергетические -кванты (67,88 кэВ и 78,34 кэВ, р =0,944 и р = 0,962, соответственно). Таким образом, радиоактивность скандия можнонадежно определять по интенсивности пиков полного поглощения энергии квантовкак 511, так и 1157 кэВ (см. работу 3).Предварительно гамма-спектрометр калибруют по энергии и эффективности регистрации диапазоне 4001300 кэВ. Каждый образец (фракция элюента) измеряют впостоянной геометрии, для чего пластиковые пробирки с элюентом помещаются водин и тот же стеклянный бюкс.
Измерения проводят сразу после отбора порцииэлюента (табл. 6.4.1).Кроме того, для проверки радиохимической чистоты элюента радиоактивностьнекоторых фракций измеряют через 40 (или более) часов после завершения элюирования. Радиоактивность пробы, выдержанной 40 ч, при отсутствии материнского 44Tiдолжна быть близка к фоновому значению. Наоборот, существенное превышениескорости счета фона будет указывать на наличие в элюенте долгоживущего радионуклида. Сравнивая исходную радиоактивность пробы и ее радиоактивность посленаступления векового равновесия, можно оценить чистоту препарата.Таблица 6.4.1.Результаты измерений активности фракций элюента№Время Радиоактивность пробы сразу Радиоактивность пробы спустяфракции отбора, после отбора, Бк40 ч, БкминАктивность Активность Фон Активность Активность Фонпо ППЭпо ППЭпо ППЭпо ППЭ511 кэВ1157 кэВ511 кэВ1157 кэВПо результатам работы строят профиль элюирования (по оси х – номер фракции(или объем элюента), по оси y – радиоактивность фракции).
Рассчитывают выход 44Scи делают вывод о радиохимической чистоте препаратов.5. Уборка рабочего местаВся одноразовая посуда после слива жидкой фракции в бутыль для радиоактивных отходов, помещается в приемник для сухих отходов. Разборка и промывка хроматографических колонок происходит только под контролем преподавателя. В процессе и по окончании работы проводится дозиметрический контроль рабочего места,посуды, спецодежды и кистей рук.65РАБОТА 7. РАДИОХРОМАТОГРАФИЯ. ОПРЕДЕЛЕНИЕРАДИОАКТИВНОСТИ АМИНОКИСЛОТ В ИХ СМЕСИОрганические вещества, меченные радионуклидами, широко используются в химических и биохимических исследованиях. Измерение радиоактивности меченого соединения позволяет контролировать его концентрацию в системах сложного химического состава без проведения трудоемких процедур выделения и анализа.
Однако если в исследуемой системе происходят химические или ферментативные реакции, аисследователя интересует, какие вещества и в каком количестве образуются, то передизмерением радиоактивности необходимо разделить меченые компоненты. В настоящее время для этого используют различные варианты хроматографии в комплексе ссовременным радиометрическим оборудованием.
Тонкослойная хроматография(ТСХ) является экспрессным и простым методом разделения веществ. С помощьюспециальных сканеров радиоактивности с небольшой зоной регистрации (1-2 мм) илиавторадиографии можно с высокой точностью определить радиоактивность веществдаже с близкими значениями Rf. При анализе смесей веществ, которые хорошо разделяются с помощью ТСХ, допустимо измерять радиоактивность отдельных полосокхроматографической пластинки шириной 5-10 мм. Для измерения радиоактивностисоединений, меченных радионуклидами 14C, 3H и 35S, используют метод жидкостнойсцинтилляционной спектрометрии.При выполнении данной работы используются аминокислоты, меченные 14C.Регистрация -излучения проводится с помощью сканера радиоактивности или нажидкостных сцинтилляционных спектрометрах.Правила работы с веществами, содержащими14СУглерод-14 постоянно образуется в атмосфере Земли под действием космическогоизлучения по реакции 14N(n,p)14C.
Поэтому в живых организмах поддерживается постоянное соотношение изотопов 14С:12С 1: 1012. В организме взрослого человека содержится примерно 4 кБк 14С. Примерно такое же количество радионуклида будетнаноситься на хроматографическую пластинку при выполнении настоящей работы.Углерод-14 является мягким -излучателем.
Максимальный пробег его -частицсоставляет 31 мг/см2, и излучение углерода-14 полностью поглощает слой воздуха 25см или стенки пробирок с радиоактивными растворами. В случае попадания 14Свнутрь организма его основная часть достаточно быстро выводится через легкие вформе 14СО2. Однако некоторое количество этого долгоживущего нуклида (Т1/2 = 5600лет) может оказаться в составе молекул белков и нуклеиновых кислот.Правила работы с радиоактивными веществами могут отличаться некоторыми деталями в зависимости от характера операций, используемого радионуклида и его количества. Однако есть общие требования, которые необходимо неукоснительно соблюдать при проведении любого исследования с радиоактивными препаратами в открытом виде. Применительно к данной работе эти требования таковы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
