М.И. Афанасов, А.А. Абрамов, С.С. Бердоносов - Основы радиохимии и радиоэкологии (1127001), страница 12
Текст из файла (страница 12)
Определить, какая активность 95Zr (=1,25107 с1)может бытьадсорбирована силикагелем с удельной поверхностью 80 м2/г, еслимономолекулярный слой адсорбированных ионов занимает 40%поверхности, а площадь иона, содержащего один атом циркония наповерхности адсорбента, равна приблизительно 51015 см2.5. В 50 мл 107 моль/л раствора Sr(NO3)2 внесли 1 мл раствора 89Sr(NO3)2(без носителя) с удельной активностью 47,7 МБк/мл. Определите активностьраствора после мономолекулярной адсорбции на стекле площадью 10 см 2.Площадь, занимаемую гидратированным ионом, принять равной 51019 м2.6.
15 мл раствора XY* (без носителя, период полураспада Y* = 2,2 года) сактивностью 120 МБк поместили в стеклянную ампулу. За счетмолекулярной адсорбции активность уменьшилась до 100 МБк. Определитекакой будет активность раствора, если в раствор без носителяпредварительно внести 0,5 мл 104 моль/л раствора соли XY.567. Оцените активность 57Co (Т½ = 250 дней), который может бытьадсорбирован 1 г адсорбента с удельной поверхностью 2 м2/г.Предполагается, что ионы кобальта могут покрыть монослоем 25%поверхности адсорбента, а занимаемая ионом площадь равна ~ 51015 см2.8. 100 мл раствора, содержащего радионуклид А* (А* = 2108 с1) безносителя, с удельной активностью 10 МБк/мл поместили в стеклянныйстакан. Предполагается, что молекулы А*В за счет молекулярной адсорбциимогут покрыть монослоем всю поверхность соприкосновения раствора состеклом (100 см2). Как изменится удельная активность раствора, еслиплощадь, занимаемая молекулой АВ, равна 1014 см2?9. В 15 мл насыщенного при 25оС водного раствора хлорида калия внесли1,45 г высокодисперсных кристаллов KCl и добавили 0,015 г хлоридарубидия, меченного рубидием-86.
В водном растворе при этой температурекоэффициент сокристаллизации D (отношение количества рубидия-86 в 1 госадка к его количеству в 1 г соли в растворе) RbCl с кристаллами KClравен 0,12. Внесенная в раствор активность 86Rb составила 8 МБк.Термодинамически равновесное распределение RbCl в системеустановилось после многократной перекристаллизации кристаллов KCl внасыщенном растворе (при 25оС в течение 4 суток). Какой стала при этомобщая радиоактивность твердой фазы? 1 мл насыщенного при 25 оС раствораKCl содержит 0,29 г соли.10. В 100 мл насыщенного при 25оС водного раствора хлорида калия,который содержал 30 МБк радионуклида рубидий-86 без носителя, ввели 5 гвысокодисперсного хлорида калия.
Какова удельная активность твердойфазы после установления в системе термодинамического равновесия, есликоэффициент сокристаллизации D равен 0,1, а 1 мл насыщенного при 25оСраствора хлорида калия содержит 0,29 г соли.11. В 50 мл водного раствора 133BaCl2 без носителя объемной активностью10 МБк/мл внесли препарат мелкокристаллического стабилизированного(неспособного к перекристаллизации) сульфата бария массой 1,2 г.Рассчитайте, на сколько процентов понизится объемная активность раствораза счет первичной адсорбции ионов 133Ва2+ на поверхности частиц BaSO4,если средний диаметр частиц сульфата бария 5 мкм, плотность 4,5 г/см 3, аплощадь на поверхности этих частиц, приходящаяся на одну формульнуюединицу BaSO4, равна 2,51015 см2.
При расчете примите, чтодополнительного растворения сульфата бария не происходит, а равновесиепри первичной адсорбции устанавливается довольно быстро.12. В 50 мл насыщенного при 25оС раствора PbI2, меченного иодом-131,внесли 2,5 г мелкокристаллического стабилизированного осадка PbI2.57Рассчитайте, во сколько раз понизится объемная активность исходногораствора за счет первичной адсорбции иода-131 на кристаллах осадка, еслипринять, что частицы осадка шарообразны, средний диаметр частиц PbI2 6мкм, плотность 6,16 г/см3, растворимость в воде при 25оС 1,6 ммоль/л, аплощадь, занимаемая одной формульной единицей PbI2 на поверхности,равна 2,510-15 см2.13. В 100 мл насыщенного при 30оС раствора 45CaSO4 с удельнойактивностью 1 МБк/мл внесли 0,9 г стабилизированного мелкодисперсногоосадка BaSO4. Рассчитайте, какова будет объемная удельная активностьраствора после установления адсорбционного обменного равновесия идостижения равновесной растворимости BaSO4.
При расчетах принять, чтоисходные частицы BaSO4 шарообразны и их диаметр 2 мкм, растворимостьCaSO4 при 30оС 0,209 г/100 мл воды, а растворимость BaSO4 в 100 млнасыщенного раствора CaSO4 1,7.109 г. Плотность BaSO4 4,5 г/см3.Коэффициент D, характеризующий переход CaSO4 на поверхностькристаллов BaSO4, равен 0,1. Площадь, занимаемую на поверхности BaSO4одной формульной единицей BaSO4 (CaSO4), примите равной 1,8.1015 см2.Принять, что растворение частиц BaSO4 происходит равномерно по всей ихповерхности.14. Какова активность (МБк) ниобия-95 без носителя может максимальноадсорбироваться на 1 см2 поверхности стекла при мономолекулярнойадсорбции, если площадь иона, содержащего один атом ниобия-95 наповерхности стекла, равна 81015 см3?15.
Во сколько раз понизится объемная активность нейтрального растворацерия-144 в результате адсорбции, если 100 мл раствора церия-144 безносителя с объемной активностью 20 МБк/мл приведены в соприкосновениес поверхностью стекла площадью 45 см2? В результате мономолекулярнойадсорбции стекло будет покрыто гидратированными ионами 144Ce3+, причемплощадь, занимаемая ионом, содержащим один атом церия-144, равна91016 см2.16. Для некоторой системы микрокомпонент – макрокомпонент – Н2Означения коэффициентов сокристаллизации D = λ = 4.
Проведены двенезависимые кристаллизации макрокомпонента из равных объемов егонасыщенного раствора, содержавшего равные исходные количествамикрокомпонента. Количество макрокомпонента, перешедшее в осадок, вобоих случаях оказалось одинаковым (равно ½ от первоначальноимевшегося в растворе). В первом случае микрокомпонет оказалсяраспределеннымпообъемумакрокомпонентагомогенно(термодинамически равновесное распределение по Хлопину), во втором – в58соответствии с логарифмическим распределением Дёрнера-Госкинса. Вкаком случае в осадок перейдет больше микрокомпонента и насколько?Экстракция17.
Необходимо извлечь 131I из 50 мл водного раствора в 40 мл раствораэкстрагента. Как будут отличаться факторы извлечения при однократнойэкстракции и последовательном проведении четырех экстракций (4 порциипо 10 мл), если коэффициент распределения для данного случая равен 4 ине зависит от концентрации?18. Удельная объемная скорость счета 10 мл раствора нитрата тория в 5Мазотной кислоте равнялась 1,5∙103 имп/(мин∙мл). После экстракции тория в5 мл 20% раствора ТБФ в керосине скорость счета водной фазыуменьшилась в 1,5 раза.
Определить коэффициент распределения.19. Объем водного раствора равен 20 мл, объем органической фазы – 5 мл.Во сколько раз активность органической фазы будет больше активностиводной (после установления экстракционного равновесия), если известно,что для данной системы Кр = 10.20. Определите коэффициент распределения 72Ga при экстракции из 5 мл 6моль/л соляной кислоты по приведенным ниже данным.
Скорость счетасолянокислого раствора хлорида галлия равнялась 60 имп/с, скорость счета0,1 мл органической фазы после установления равновесия составила0,7 имп/с. Использовали 5 мл раствора экстрагента.21. Ампула с 10 мл водного раствора нитрата стронция-90, предварительноочищенного от дочерних продуктов, хранилась в течение месяца.Определите отношение активностей 90Sr и 90Y в органический фазе послеэкстракции 10 мл раствора 8-оксихинолина в хлороформе, если факторобогащения иттрия по отношению к стронцию в экстракте в данном случаеравен 50.9022.
Определите коэффициент разделенияY и 90Sr при экстракциираствором 8-оксихинолина в CHCl3, если при однократной экстракцииактивность водного раствора иттрия уменьшилась в 33 раза, а водногораствора стронция – на 2%. Объемы водной и органической фаз былиодинаковы.23.
Определите фактор обогащения вещества А в органической фазе поотношению к веществу В при однократной экстракции, если коэффициентыраспределения Кр(А) и Кр(В) равны, соответственно, 10 и 0,3. Объем воднойфазы равен 25 мл, органической – 5 мл.5924. Определите коэффициент распределения радиоактивного вещества Х,если удельная активность 5 мл водного раствора составляла 6000имп/(мин∙мл),а после экстракции 3 мл раствора экстрагента онауменьшилась в 3 раза.25. Для определения степени разделения урана и тория при экстракции ихдиэтиловым эфиром из 1 моль/л азотной кислоты взяли по 10 мл растворовуранилнитрата и нитрата тория с удельной активностью 1 кБк/мл и 10кБк/мл, соответственно, и по 5 мл экстрагента. После установленияравновесия активности органических фаз, содержащих уран и торий, сталиравны 5,3 кБк и 2 кБк, соответственно.
Рассчитайте фактор обогащенияурана к торию в диэтиловом эфире.26. После установления экстракционного равновесия скорость счетаорганической фазы в 5 раз больше скорости счета водной. Определите Кр,если объем органической фазы в 4 раза меньше объема водной.27. Исходная скорость счета водного раствора составляла 90 имп/с, егообъем в 2 раза больше объема раствора экстрагента, коэффициентраспределения Кр(Х) = 10. Определите равновесные скорости счета веществаX в органической и водной фазах.28. В 100 мл воды растворены вещества А* и В*, удельные активностикоторых равны 60 и 20 Бк/мл, соответственно. Для разделения веществиспользуют 20 мл экстрагента.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
