М.И. Афанасов, А.А. Абрамов, С.С. Бердоносов - Основы радиохимии и радиоэкологии (1127001), страница 17
Текст из файла (страница 17)
В 50 мл насыщенного водного раствора Ca3(PO4)2, меченного 32P, судельной активностью 2∙109 Бк/г внесли 0,1 мл 0,01 моль/л раствора СаCl2.Рассчитать активность раствора над осадком Ca3(PO4)2 до и после внесенияхлорида кальция. Произведение растворимости Ca3(PO4)2 равно 2∙1029.81. Определение растворимости CoS в 0,1 моль/л водном растворе КNО3 при18° С проводили, используя соединение, меченное радионуклидом 60Со.Удельная активность 60CоS равнялась 5,26∙107 имп/(мин∙г).
В ходеопределения растворимости один раз в час отбирали пробу раствора надосадком объемом 5 мл каждая. После отделения частиц осадка измерялиактивности высушенных проб в одинаковых условиях. При этом былиполучены следующие результаты (в порядке отбора проб): 628, 760, 850,890, 920, 960, 1005, 1020, 985, 992, 1017 и 998 имп/мин. Каковарастворимость CoS в воде (мг/мл) при указанных условиях?82. Растворимость AgCl при комнатной температуре составляет примерно106 г/мл. Какова должна быть удельная радиоактивность твердой фазы дляточного определения растворимости этой соли, если объем пробысоставляет 1 мл, минимальная регистрируемая активность 10 имп/с (безфона), а коэффициент регистрации = 0,25.83. Растворимость BaSO4 в воде при комнатной температуре примерно1105 моль/л.
С какой удельной активностью (MБк/г) нужно приготовитьпрепарат Ba35SO4 для точного определения растворимости этого вещества,если для регистрации радиоактивности предполагается отбирать пробыраствора объемом 2 мл, коэффициент регистрации φ = 0,05, а необходимаяскорость счета препарата (без фона) 300 имп/мин?84. Для определения растворимости SrMoO4 в воде при 17С использовалипрепарат, меченный 89Sr, с удельной активностью 1,3107 имп/(минг). Послеустановления равновесия оказалось, что регистрируемая активность89SrMoO4, содержащегося в 2 мл раствора, составляет 5280 имп/мин.Измерения активности 89SrMoO4, находившегося в растворе, проводил в техже условиях, что и измерения активности исходного твердого вещества, нопо истечении 16 суток.
Найдите растворимость (моль/л) SrMoO4.85. Для определения растворимости в воде предполагается использоватьпрепарат фторида кальция, полученный из 45СаCl2. Какую минимальнуюудельную активность (МБк/г) должен иметь исходный 45СаCl2, еслиориентировочное значение растворимости CaF2 равно 2105 г/мл инеобходимо, чтобы регистрируемая активность препарата, полученного78выпариванием 10 мл насыщенного раствора CaF2, составляла не менее 2000имп/мин.
Коэффициент регистрации φ = 0,2.86. Установите, можно ли определить точное значение растворимостигидроксида железа(III) в воде при 25оС, если его растворимость равна~5107 г/мл, а для получения Fe(OH)3 предполагается использовать FeCl3,меченный 59Fe. В продаже имеются растворы 59FeCl3 с содержанием ионаFe3+ 3 мг/мл и объемной активностью 400 МБк/мл. Оптимальный объемпробы жидкой фазы для измерения радиоактивности раствора 5 мл.Регистрацию излучения предполагается проводить с помощью счетчика,толщина стальных стенок которого составляет 60 мг/см2, в условиях, когдагеометрический коэффициент равен 0,1, а поправочные коэффициентыобратного рассеяния и самоослабления равны 1. Минимальная скоростьсчета каждой пробы (без фона) должна составлять 100 имп/мин. Ответподтвердите расчетами.87. Для определения растворимости ВаСО3 в воде нужно синтезировать 100мг карбоната бария, меченного 140Ва.
Регистрируемая удельная активность140ВаСО3 должна составлять 2108 имп/(минг). В наличии имеется раствор140ВаCl2 без носителя с объемной активностью 1ТБк/мл. При измерениирадиоактивности проб коэффициент регистрации φ = 0,2. Какой объемисходного раствора 140ВаCl2 требуется для синтеза нужного осадка?88.
Давление насыщенных паров IBr определяли статическим методом,регистрируя радиоактивное излучение 131I, проникающее через стенкинагревательной печи. Калибровку прибора (определение зависимости междурегистрируемой детектором радиоактивностью пара и концентрацией иода впаре) проводили с помощью элементарного иода, меченного 131I. В ходеопытов на дно стеклянной ампулы помещали порцию кристаллов иода иизмеряли скорости счета, отвечающие давлениям насыщенного пара надтвердым иодом при 60,2, 70,5 80,5 и 91,1С, которые оказались равны,соответственно, 67, 126, 217 и 397 имп/c (без фона; излучение от твердойфазы полностью поглощалось защитным экраном).
Из литературы известно,что пары иода состоят только из двухатомных молекул, а зависимостьдавления насыщенного пара над твердым иодом от температуры в интервале298-368 К описывается уравнением lgp = 8,884 – (2843/T), где температура Тв К, давление р в мм рт.ст.В ходе дальнейших опытов в ту же ампулу помещали количество брома,превышающее то, которое необходимо для количественного превращенияиода в IBr. Для того, чтобы полностью превратить иод и бром в этосоединение, ампулу 10 ч нагревали при 50С. Образовавшийся IBrконденсировали на дне ампулы и ампулу помещали в печь в том жеположении, в котором проводили опыт с чистым иодом. Скорости счета,отвечающие равновесию пар - конденсированная фаза при температурах7938,2, 46,1 и 65,9С, оказались равны, соответственно, 172, 274 и 589 имп/с (врезультаты введены поправки на фон и радиоактивный распад атомов иода131).
По полученным данным рассчитайте давление паров IBr при трехуказанных температурах. Пары над IBr в условиях опыта состоят только измолекул IBr, и их диссоциация на бром и иод в условиях избытка паровброма пренебрежимо мала.89. Для определения плотности пара иода использован препарат иода,меченный 131I, с удельной активностью 10 МБк/г. Согласно полученнымрезультатам, радиоактивность паров иода, содержащихся при температуреопыта в 12 см3 паровой фазы, равна 630 имп/мин (фон составляет 30имп/мин).
Коэффициент регистрации радиоактивности равен 0,05. Каковаплотность паров иода в условиях эксперимента?90. Для изучения самодиффузии атомов Cu на чистую поверхность мединанесли электролизом тонкий слой меди, содержащий атомы 64Cu. Образецв течение 4,1104 c выдерживали при 1336 К, а затем измеряликонцентрацию радиоактивных атомов в слоях, расположенных наразличных расстояниях от поверхности. Результаты измерений (приведенык одному моменту времени) указаны в таблице. Глубина снятых слоевзначительно меньше толщины использованного образца меди (1,2 см).Поэтому можно считать, что в данном эксперименте имела место диффузияв полубесконечный слой.
Рассчитайте коэффициент самодиффузии атомовмеди при 1336 К.Глубина слоя, l·102, смУдельная активность слоя, имп/(минг)1,57502,05402,73203,31804,4455,51091. Капиллярным методом с использованием радионуклида хлор-36определяли коэффициент самодиффузии хлорид-ионов в 1 моль/л водномрастворе LiCl при 15оС. Длина использованного капилляра 2,20 см,начальная активность раствора в нем 8000 имп/мин. Опыт продолжали 30 ч,активность раствора в капилляре по окончании опыта 3190 имп/мин (врезультаты измерения активности введена поправка на фон).
Найдитезначение коэффициента самодифузии хлорид-иона.92. Капиллярным методом с использованием радионуклида 36Cl предстоитопределить коэффициент самодиффузии хлорид-ионов в 0,5 моль/л водномрастворе CsCl при 30оС. Рассчитайте минимальную продолжительностьопыта, если предполагаемое значение коэффициента самодиффузии 2105см2/с, а в распоряжении имеются капилляры длиной 25 мм.93. Капиллярным методом предполагается определять коэффициентысамодиффузии галогенид-ионов в водном растворе.
Имеются капиллярыдлиной 0,8 и 4,2 см. При использовании каких капилляров минимальная80продолжительность опытов будет меньшей? Во сколько раз? По какимсоображениям может оказаться необходимым использование капилляров,работа с которыми требует больших затрат времени?94. В среде 0,5 моль/л HCl при 25оС коэффициент диффузии иона,содержащего полоний, оказался равен 9,2106 см2/с.
Определите заряд иона,если его подвижность равна 7104.95. В 50 мл насыщенного при 20оС водного раствора PbI2 внесли 0,53 гхорошостабилизированного(практическинеспособногокперекристаллизации) осадка PbI2. Затем в раствор добавили 1 каплюраствора K131I без носителя, активность которой 4105 имп/мин. Жидкости сосадком перемешивали и каждые 5 мин определяли удельные объемныеактивности раствора, которые оказались равны (в порядке отбора проб):6800, 6340, 6018, 5950, 5964, 5947, 5942 имп/(минмл) (без фона).
Считая,что изменение активности раствора связано с поверхностным изотопнымобменом, в котором участвует только один поверхностный слой осадка,оцените его активную удельную поверхность. Плотность PbI2 равна 6,16г/см3, а растворимость при 20оС в воде – 6,3104 г/мл.96. Для определения относительной удельной поверхности осадка Ce(IO3)4использовали 100 мл насыщенного при 20оС водного раствора этогосоединения, содержащего радионуклид 141Ce, с объемной активностью 5600имп/(мин.мл). В раствор внесли 0,35 г стабилизированного осадка Ce(IO3)4и далее суспензию перемешивали. Каждые 10 мин отбирали пробы жидкойфазы объемом 0,2 мл и определяли по результатам измерений ихрадиоактивности удельную активность раствора. При этом были полученыследующие результаты (с учетом фона, в порядке отбора проб): 4800, 4600,4450, 4400, 4365, 4331, 4355, 4323 и 4315 имп/(минмл). Приняв, что впервой (быстрой) стадии обмена участвуют только ионы церия, входящие вповерхностный монослой частиц твердой фазы, определите относительнуюудельнуюповерхностьиспользованногоосадка.Прирасчетахо4растворимость Ce(IO3)4 в воде при 20 С примите равной 1,510 г/мл.97.
При нагревании до 120-150оС смеси безводных порошков FeCl3 и ZrCl4образуется FeZrCl6 и отщепляется хлор. Для того чтобы выяснить, от какогоисходного соединения при этом отщепляются атомы хлора, использовалисмесь 0,02 моль FeCl3, меченного 36Cl, с общей активностью 12000 имп/мин,и 0,024 моль нерадиоактивного ZrCl4. Радиоактивность полученногопрепарата составила 7885 имп/мин.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
