М.И. Афанасов и др. - Основы радиохимии и радиоэкологии (Практикум) (2012) (1133850), страница 23
Текст из файла (страница 23)
На карман халата площадью около 120 см попало 0,5 мл раствора, содержащего равновесную смесь 90Sr(90Y), с удельной активностью 18500 Бк/мл. Загрязненность определялась радиометром с площадью детектора 300 см2 и толщиной окна0,01 г/см2 . Рассчитать показания радиометра (в имп/с) и определить, во сколько раззагрязненность халата превышает допустимой уровень, если геометрический коэффициент =0,4.Ответ: 3070 имп/с; в 2,3 раза29. Реактор объемом 50 мл, в котором хранился меченный 14C карбонат бария массой 296 мг, заполнили углекислым газом (24°С, 99 кПа), герметично закрыли и выдержали несколько часов при 100°С.
Определить степень изотопного обмена, еслиустановлено, что за время нагревания удельная активность Ba14CO3 уменьшилась в1,25 раза.Ответ: F=0,3513130. Какой объем раствора Na I (без носителя) с удельной активностью 800 Бк/млнеобходимо взять, чтобы с помощью изотопного обмена получить 0,1 моль меченного иодом-131 алкилиодида с удельной активностью 4 кБк/моль?Ответ: 0,5 мл31. Для введения метки в 1-иодбутан используется изотопный обмен 131I междуС4Н9I и Na131I.
С какой максимальной удельной активностью (МБк/моль) можно получить меченный 1-иодбутан, если взять для его получения 1 мл 0,01 моль/л спиртового раствора С4Н9I и а) 1 мл спиртового раствора Na131I (без носителя) активностью1 МБк/мл, б) 1 мл спиртового раствора Na131I концентрации 0,01 моль/л и активностью 1 МБк/мл?Ответ: а) 105, б) 51041З132. Проведено изучение изотопного обмена I между изо-С3Н7I и Nа1З1I в 90% ном этанольном растворе при концентрации каждого вещества 0,1 моль/л и при температурах 40, 60 и 800С. Периоды полуобмена 1/2 оказались равны соответственно6,27104, 6,88103 и 1,67103 с.
Вычислите энергию активации процесса.Ответ: 83,5 кДж/моль33. 100 мл раствора, содержащего радионуклид А* без носителя, с удельной активностью 10 МБк/мл поместили в стеклянный стакан. Предполагается, что молекулыА*В за счет молекулярной адсорбции могут покрыть монослоем всю поверхность соприкосновения раствора со стеклом (100 см2). Как изменится удельная активностьраствора, если площадь, занимаемая молекулой АВ, равна 10-14 см2? (Постоянная распада А* равна 210-8 с-1).Ответ: уменьшится до 8 МБк/мл34.
В результате экстракции радиоактивного вещества из 10 мл водного раствора в8 мл органического растворителя радиоактивность водной фазы уменьшилась в 3раза. Рассчитайте коэффициент распределения.Ответ: 2,58635. Проводится экстракция радиоактивного вещества из 12 мл водного растворапорциями органического экстрагента по 4 мл. Определите, сколько нужно провестипоследовательных экстракций, чтобы обеспечить значение фактора извлечения радиоактивного вещества, равное 98 %, если коэффициент распределения 3,6.Ответ: n =5 (98,05%)36.
Вычислите процентное содержание урана в пробе, если при измерении насыщенных слоев образцового и анализируемого веществ были зарегистрированыскорости счета (без фона) 980 и 1250 имп/мин соответственно. Содержание урана вобразцовом веществе составляет 8%.Ответ: 10,2%37. Какое минимальное количество (в граммах) а) углерода, меченного углеродом14, б) серы, меченной серой-35 и в) брома, меченного бромом-82 можно определитьрадиометрическим методом, если имеются меченные указанными радионуклидамипрепараты с удельной активностью 1 МБк/г? Минимально надежно определяемая спомощью сцинтилляционного детектора скорость счета равна 5 имп/c. Коэффициентрегистрации 0,95.Ответ: во всех случаях 5106 г элемента38. При анализе методом изотопного разбавления раствора, содержащего ионыстронция, к раствору добавили 1,5 мл 0,2 моль/л раствора 89SrC12 с удельной активностью 2,7∙106 имп/(мин∙моль).
Осадив часть стронция в виде сульфата, нашли, чтоудельная активность полученного осадка равна 9,3∙105 имп/(мин∙моль). Определитемассу стронция в анализируемой пробе.Ответ: 50,2 г39. Для определения содержания сульфат-иона к раствору прибавили 100 мг ВаСl2,осадок ВаSO4 отфильтровали и к фильтрату прибавили 100 мг радиоактивного ВаСl2,содержащего 140Ва (очищенный от дочернего 140La) общей активностью 6650имп/мин. Из полученного раствора выделили часть ВаSO4. Измерения показали, чтоактивность 20 мг этого осадка составляет 618 имп/мин. Определите содержание количество вещества сульфат-ионов в исходном растворе.Ответ: 3,77106 моль40.
Для получения Sr3(PO4)2, меченного 32P, использовали 0,005 моль/л растворSrCl2, содержащий 89Sr. Объемная регистрируемая активность разбавленного в 50 разраствора 89SrCl2 составляла 17050 имп/(минмл). Осадок Sr3(PO4)2 был получен добавлением небольшого избытка ортофосфата натрия к 100 мл раствора 89SrCl2. Суспензиячасти осадка длительное время перемешивалась при 298 К в 50 мл 0,001 моль/л раствора перхлората натрия.
Объемная регистрируемая активность насыщенного раствора оказалась равной 52 имп/(минмл). Определите растворимость (моль/л) Sr3(PO4)2 в0,001 моль/л растворе NaClO4. Оцените произведение растворимости этой соли.Ответ: s = 3,05 моль/л, ПР = 1103141. Растворимость хлорида серебра при комнатной температуре составляет около106 г/мл.
Какова должна быть удельная радиоактивность твердой фазы для точногоопределения растворимости этой соли, если объем пробы составляет 1 мл, минимальная регистрируемая активность 10 имп/с (без фона), а коэффициент регистрации =0,25.Ответ: не менее 40 МБк/г42. Капиллярным методом с использованием радионуклида 36С1 определяли коэффициент самодиффузии иона С1− в 1 моль/л водном растворе LiC1 при 15° С.
Длинаиспользованного капилляра 2,2 см, начальная активность раствора в капилляре 8000ипм/мин, опыт продолжался 30 ч, активность раствора в капилляре по окончанииопыта 3190 имп/мин. Найдите значение коэффициента самодиффузии иона С1−.Ответ: 1,29105 см2/с87Литература1. Лукьянов В.Б., Бердоносов С.С., Богатырев И.О., Заборенко К.Б., Иофа Б.З.
Радиоактивные индикаторы в химии. Основы метода. М.: Высшая школа, 1985, 287 с.2. Лукьянов В.Б., Бердоносов С.С., Богатырев И.О., Заборенко К.Б., Иофа Б.З. Радиоактивные индикаторы в химии. Проведение эксперимента и обработка результатов. М.: Высшая школа, 1977, 280 с.3. Сапожников Ю.А., Алиев Р.А., Калмыков С.Н.
Радиоактивность окружающей среды. Теория и практика. М.: БИНОМ, 2006, 286 с.4. Бекман И.Н. Радиохимия, том I, Радиоактивность и радиация, М.: Онотопринт,2011, 397 с.5. Zvara I., Povinec P., Sykora I. Determination of very low levels of radioactivity.
Pure &Appl. Chem. V.66 No.12. P.2537 (1994).6. Нормы радиационной безопасности (НРБ-99/2009), М.: Роспотребнадзор, 2009,100 с.7. Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности,(ОСПОРБ-99/2010), М.: Роспотребнадзор, 2009, 83 с.8. Козлов В.Ф. // Справочник по радиационной безопасности М.: Энергоатомиздат,1991, 192 с.9. Машкович В.П., Кудрявцев А.В. // Защита от ионизирующих излучений. М., Энергоиздат, 1995, 496 с.10. Сапожников Ю.А, Калмыков С.Н., Алиев Р.А.
Методическое руководство к курсу«Основы радиохимии и радиоэкологии». Жидкостно-сцинтилляционная спектроскопия. М.: Химфак МГУ, 200311. Хольнов Ю.В. и др. // Оцененные значения ядерно-физических характеристик радиоактивных нуклидов. Справочник. М.; Энергоиздат, 1982, 311 с.12. Гусев Н.Г., Дмитриев П.П. // Квантовое излучение радиоактивных нуклидов.Справочник. М.: Атомиздат, 1977, 400 с.88ПРИЛОЖЕНИЯТаблица П.1Характеристики радионуклидов [2,11]Нуклид1*H, (T)Получение и сечение ядерной реакции, барн*26Li(n,)T;701414N(n,p) C; 1,81Период полураспадаТ½3*12,26 годаТипраспада5700 лет1561002,60 года5469013901004Энергия E и выход на распад pчастицы-квантыE, кэВ p, % E, кэВ p, %567818,6100нет31146С2211Na24Mg(d,)22Na;2411Na23Na(n,)24Na; 0,5315,0 ч+ (90%)ЭЗ (10%)3215P3114,4 сут1710100нет3516SP(n,)32P;0,17232S(n,p)32P; 0,15435Cl(n,p)35S; 0,1987 сут167100нетнет511*127413682754180100100100303,110 лет , ЭЗ71098в природной смесиизотопов 0,0118%1,3109 лет (89%)Э.З.(11%)13128914601112,4 ч19ЭЗ19811001524163 сут19973521257353617Cl4019K4219K414520Ca4451245225Cr505625Mn555926Fe585827Co6027CoMnнет36Cl(n,) Cl;K(n,)42K;1,2Ca(n,)45Ca; 0,7251Cr(n,) Cr; 16Cr(p,n)52Mn528,7 сут5,6 сут (28%)ЭЗ (72%)Mn(n,)56Mn; 132,6 чFe(n,)59Fe; 0,98Co(n,p)59Fe; 0,00645 сут71 сут+ (15%)ЭЗ (85%)5,27 года52+595859Ni(n,p)58Co; 0,23Co(n,)60Co; 37нет5743202873515103728284856+слабые2734546553+слабые47515318нет10010511*5674487935941434100+другие84799181127211214+другие109956129243+другие511*3081199+слабые11731001333100* 1 барн = 1028 м2* - в столбцах 1 и 3 в скобках указаны короткоживущие дочерние изотопы и их периоды полураспада; сведения об излучении в этих случаях относятся к равновесной смеси материнского и дочернего изотопов511* - фотоны, возникающие в результате аннигиляции +8964291*Cu2Cu(n,)64Cu; 4,33*12,7 ч6530ZnZn(n,)65Zn; 0,77244 сут7433As75As(n,2n)74As17,8 сут7633As75As(n,)76As; 4,326,3 ч8235Br81Br(n,)82Br; 3,136,3 ч8637Rb85Rb(n,)86Rb; 0,9118,8 сут6981774991U (n, f) 89Sr50,6 сут(16 c)1492100нетU (n, f) 90Sr28,7 года546100нет64 ч2274100нетU (n, f) 91Y59 сут1544100U (n, f) 95Zr;94Zr(n,)95Zr; 0,0864 сут(90 ч)3665539944+другие7244475755+слабые35 сут160100766100Ru367 сут(30 c)5136222010Ag(n,)110mAg; 3250 сут(25 с)3910024071030298354179+другие846753132223552893958938Sr +90m( Y)9038 Sr9039Y9139Y9540Zr+95m( Nb)95416364Nb10644 Ru +106U (n, f)110m47Ag10911047Ag)((106Rh)4 (37%)+ (18%)ЭЗ (45%)ЭЗ (98,5%)+ (1,5%) (34%)+ (28%)ЭЗ (38%)5578653637187511*3301,5511*3,0111651511*565965963415+другие56045657612164+другие5547161943698287768482824104427131728+ другие1077971615939251351191535312168240435296351+другие264244498+другие9012048360,3+слабые65794763238847393734138426150015+ другие1*Ag2Pd(d,n)111Ag3*7,5 сут4Sb(n, )124Sb; 4,460 сут8,05 сут2,06 годаU (n, f) 137Cs30 лет(2,6 мин)13310,7 годаЭЗ12,8 сут454567872991100525104362540 ч12601344141216772164234452071101114712451Sb12313153I13013455Cs13313755Cs +137m56Te(n, )131Te; 0,2131Te–– →131IU (n, f) 131ICs(n, )134Cs; 30BaCs(d,2n )133Ba13356Ba14056Ba14057La14014158 Ce14014458U (n, f) 144CeCeU (n, f) 140BaBa–– →140La139Ln(n, ) 140La; 8,2Ce(n, )141Ce; 0,632,5 сут284 сутCe–– →144Pr17 минSm(n, )155Sm;5,5155Sm–– →155Eu4,7 года14459Pr14415563Eu15491566867783110829221186115315795230221+другие2482334760690+другие89274153658705121173955нет+другие436695813118523831881023002996205751198141481602724613+другие724534281760698645772211169149+другие2846364816377+другие567236049779793+другие6628581343031935663+другие301316263054424353724+слабые328204874475148152386769257159695+другие1454813411+ слабые6961,321850,8+слабые871053624+другие1*Tm170692Tm(n, )170Tm;130184W(n, )185W; 2,11693*129 сут45884968624767848375 сут432100слабые74 сут (96%)ЭЗ (4%)2565366726414918574W19277Ir19120380Hg202Hg(n, )203Hg; 546,7 сут21210029629308293178246848+другие2798220481Tl2032043,78 года76398нет21083Bi1161100нет21084Po22286Rn53045490100100слабыеслабые23190Th23290Th23490Th234m91PaIr(n, ) 192Ir; 1120В ряду 238U210Pb–– →210Bi5,0 сут (98%)ЭЗ (2%)Bi––→210Po226Ra –→ 222Rn138 сут3,82 сут25,6 ч1,40·1010 летTl(n, ) Tl;8210235U –→ 231Thв природной смесиизотопов 100%238U –→ 234Th24,1 сут234Th–– → 234mPa1,2 мин6,7 ч234mPa–И.П.→234Pa23491Pa23592Uв природной смесиизотопов 0,72%7,04·108 лет23892Uв природной смесиизотопов 99,28%4,47·109 лет9214022061228885+слабые3954234013772514848901+слабыеслабые2216051042119973228198+слабые424548450514765417711511836+другие436717439754+другие415023419777634935+слабыеслабые101571312022611569138822692621946201441118657+другиеслабыеТаблица П.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
