Ториевая руда

Cтраница 2

Как было указано выше, определение тория по измерению его радиоактивности осложняется тем фактом, что изотопный состав тория не постоянен. Изотопный состав Th зависит от двух причин: содержания урана в ториевой руде и возраста ториевого образца. Если в ториевой руде содержится уран, то радиоактивные изотопы тория, являющиеся членами семейств урана и актиния, будут, без сомнения, отделяться с торием и способствовать увеличению радиоактивности ториевого образца. [16]

Из тяжелого ядерного топлива в природе в значительных количествах имеются лишь уран и торий. Природный торий представляет собой чистый изотоп Th232, но если в ториевых рудах присутствует уран, торий загрязняется изотопом Th230 ( ионием) - продуктом распада урана. [17]

Данные по экстракции метилизобутилке-тоном. Коэффициенты распределения U, Pu, Th, Zr, La и Са как функции равновесной концентрации HNO3 в водной фазе. [18]

Окись мезитила ( СН3) 2ССН - СО-СН3 известна в качестве экстрагента, применяемого для экстракции тория. Левин и Гримальди [29] применили ее в анализе для определения содержания тория в ториевых рудах. [19]

Месторождениям радиоактивных элементов всегда сопутствует свинец. Известно, что ториевый ряд заканчивается изотопом свинца 208pb ( 232Th 208рь Считая ВОЗраст ториевой руды ( 4 109 лет ( порядка возраста солнечной системы), определить массу свинца т2, появившегося в этой руде из тория массой mj 1 кг. [20]

В разделе 12.2 приведен радиоактивный ряд продуктов распада тория. В Th232 и во всех продуктах его распада, включая Th228, находящихся в ториевой руде, происходит 4100 распадов / сек на 1 г тория. Th в сутки, образуются отходы, содержащие все продукты распада ( за исключением Th228), в которых торий практически отсутствует. [21]

Результаты изучения горных пород, содержащих радиоактивные элементы, позволяют сделать приближенные выводы относительно времени их образования. Аналитическое определение количества газообразного гелия, содержащегося в урановых рудах, дало несколько меньшее отношение количества гелия к количеству урана, чем 0 0674 / 0 5000, но в то же время это отношение свидетельствовало о том, что изученные горные породы очень стары. По избытку изотопа РЬ208, обнаруженному в свинце, содержащемся в ториевых рудах, был определен возраст и этих руд. [23]

Изотопный состав даже очищенного ториевого образца, полученного из руды, свободной от урана, будет изменяться с течением времени, так как удаление Ms Thl ( Ra - 28) с периодом полураспада 6 7 лет нарушает вековое равновесие между Rd Th ( Th228) с периодом полураспада 1 9 года и Th232 с периодом полураспада 1 39 1010 лет. Ясно, что радиоактивность ториевого образца не пропорциональна его массе. В основном вся масса обычного ториевого образца представляет собой изотоп Th233 с большим периодом полураспада, но большая доля радиоактивности обусловливается изотопами с коротким периодом полураспада, содержание которых зависит от содержания урана в ториевой руде и возраста ториевого образца. [24]

Эта тождественность настолько полная, что если такие элементы были смешаны, то после этого их не удавалось разделить никакими способами, несмотря на то, что методы разделения радиоактивных элементов были хорошо разработаны. Также неразделимы смеси тория из ториевых руд с радиоторием, выделенным из продуктов распада тория, и ряд других. [25]

Спектроскопическим путем было установлено, что изотопные составы уранового и торцевого свинца существенно различаются. Оказалось, что в спектре свинца, полученного из урановой руды, наиболее яркой составляющей изотопической структуры линий является компонента изотопа РЬ206, что соответствует конечному продукту радиоактивного распада урана. Точно так же наиболее яркой составляющей в спектре свинца, полученного из ториевой руды, является компонента изотопа РЬ208, который образуется в результате радиоактивных превращений торцевого ряда. [26]

Определение тория по измерению его радиоактивности осложняется непостоянством его изотопного состава, который зависит от содержания урана в ториевой руде и возраста ториевого образца. Если в ториевой руде содержится уран, то радиоактивные изотопы тория, являющиеся членами семейств урана и актиния, будут способствовать увеличению радиоактивности ториеаого образца. Изотопный состав очищенного ториевого образца будет изменяться с течением времени, так как содержание изотопов тория с коротким периодом полураспада уменьшается после нарушения радиоактивного равновесия при выделении материнских элементов с большим периодом полураспада. В табл. 18 приведена зависимость изотопного состава и удельной активности ториевого образца от содержания урана в ториевой руде и возраста очищенного ториевого образца. [27]

Как уже упоминалось, других изотопов плутония кроме изотопа с массовым числом 239 в природе обнаружено не было. Однако установлено [14] существование наиболее долгоживущего изотопа Ри344, но роль его в геохимии еще не ясна. На основании периода полураспада Ри244 можно предполагать, что его содержание в рудах, по-видимому, слишком мало для того, чтобы определить его присутствие в природе в настоящее время. Поскольку считается, что в природе плутоний находится преимущественно в четырехвалентном состоянии, и благодаря химической аналогии между плутонием ( IV) и торием ( IV) в геохимических процессах плутоний, по-видимому, будет сопровождать торий, а не уран; долгоживущий изотоп плутония следует искать в ториевых рудах. [28]

У некоторых из этих новооткрытых элементов при разном характере радиоактивного излучения и разных атомных весах была обнаружена тождественность остальных физико-химических свойств. Эта тождественность настолько полная, что если такие элементы были смешаны, то после этого их не удавалось разделять никакими способами, несмотря на то, что методы разделения радиоактивных элементов были хорошо разработаны. Также неразделимы смеси тория из ториевых руд с радиоторием, выделенным из продуктов распада тория, и ряд других. [29]

Страницы: 1 2