М.И. Афанасов, А.А. Абрамов, С.С. Бердоносов - Основы радиохимии и радиоэкологии (Сборник задач) (1133854), страница 12
Текст из файла (страница 12)
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. Известно, что в данном случаекоэффициенты распределения для А* и В* равны 10 и 1, соответственно.Можно ли путем однократной экстракции получить препарат вещества А*, судельной активностью не менее 500 Бк/мл и содержащий не более 5%примеси В*? Ответ подтвердите расчетами.29. Объем водного раствора соли циркония-95 равен 10 мл. Путемдвукратной экстракции необходимо уменьшить активность водной фазы в25 раз, предполагая, что в данных условиях Кр(Zr) = 10.
Какой объемэкстрагента необходимо взять?30. Водный раствор стронция-90, предварительно очищенного от иттрия-90,хранился в течение 8 суток. Объем раствора 10 мл. Для разделениярадионуклидов предполагается использовать 5 мл раствора 8-оксихинолинав хлороформе. Известно, что коэффициент распределения Кр(Y)=32, афактор обогащения иттрия по отношению к стронцию в экстрактесоставляет 50. Можно ли при однократной экстракции добиться того, чтобыактивность стронция в рафинате превышала активность иттрия в 15 раз?Ответ подтвердите расчетами.6031. В 50 мл водного раствора содержатся вещества X* и Y* с равнымиудельными активностями А0 (Бк/мл).
После первой экстракции удельнаяактивность X* в 10 мл органической фазы составила 2,5 А0 , удельнаяактивность Y* – 0,5 А0 . Определите фактор обогащения Y* по отношениюк X* в рафинате после проведения пяти последовательных экстракций (5по 10 мл).32. В 30 мл водного раствора содержится равновесная смесь 90Sr и 90Y. Дляразделения радионуклидов предполагается экстрагировать 90Y в 20 млраствора 8-оксихинолина.
Известно, что в данном случае коэффициентразделения иттрия от стронция в экстракте равен 1600, а факторобогащения стронция к иттрию в рафинате - 12. Определите факторобогащения иттрия к стронцию в экстракте.33. Коэффициент распределения тория между 5 моль/л HNO3 и 20%раствором ТБФ в керосине равен 1. Сколько экстракций порциями по 20 млнадо провести, чтобы в рафинате объемом 100 мл осталось не более 5%тория?34.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
