Изотоп - нептуний
Cтраница 2
Если необходима высокая степень отделения от урана, например в случае выделения изотопов нептуния из облученных в циклотроне миллиграммовых количеств урана-233, лантанфторидный цикл должен быть повторен, но с заменой HNO3 I M раствором H SCU и при уменьшении концентрации носителя до 0 2 мг / мл и меньше. [16]
Некоторые их радиоактивные рвойства, а также методы получения приведены в табл. 3.39. Один из изотопов нептуния, 237Np, родоначальник радиоактивного семейства 4п 1, обнаружен в природных минералах урана. Эта концентрация, конечно, слишком мала, чтобы природные минералы можно было рассматривать как источник получения нептуния. [17]
Ядро 239U после испускания энергии возбуждения в виде у - Квантов может посредством р-распада превратиться в один из изотопов нептуния, который после второго р-распада превращается в а-активный изотоп плутония. Во втором случае 239U испускает нейтрон той же или меньшей энергии, нежели энергия попавшего в ядро нейтрона. [18]
При облучении уранового оксидного топлива в реакторе в результате захвата нейтронов и последующих цепочек распада возникают трансурановые а-эмиттеры; это изотопы нептуния и плутония, присутствующие в небольших количествах и оказывающие ограниченное влияние на радиологическую обстановку. [19]
При захвате ядром урана нейтрона возникает Р - - радиоактивный изотоп урана 239, который с периодом полураспада 23 54 мин превращается в изотоп нептуния, имеющий период полураспада 2 346 дня. [20]
 |
Первая проба чистой окиси нептуния. [21] |
В настоящее время известно 16 изотопов, в том числе 5 изомеров нептуния, из них в наибольших количествах при работе ядерных реакторов получается изотоп Np237, обладающий самым большим среди изотопов нептуния периодом полураспада - примерно 2 2 млн. лет. [22]
Известны а, Р и у-модификации нептуния, a - Np имеет ромбоэдрическую решетку с периодами а0 473 нм, 60 49 нм и с0 367 нм; решетка p - Np тетрагональная с периодами а 0 49 нм и с0 339 нм, а решетка y - Np - о. К настоящему времени известны 15 изотопов нептуния; самый долгоживущий 237Np, испускающий a - лучи, с периодом полураспада 2 14 - 10е лет. В исследовательских работах широко используется ( З - радиоактнвный изотоп 239Np с периодом полураспада 2 346 сут. Цепочку этих превращений называют радиоактивным рядом нептуния. [23]
Этой радиоактивной цепочкой объясняется существование в естественных условиях короткоживущих радиоактивных элементов, которые должны обязательно иметь долгоживущего родоначальника. Так, пока не был получен изотоп нептуния 9 ] Np M7, являющийся родоначальником семейства типа А 4п - - 1 ( HI 1), это радиоактивное семейство было неизвестно. [24]
Скорость накопления 237Np на таких установках весьма высока и может составлять в реакторах для производства 239Рц 0 1 % скорости образования плутония. Нептуний-237 в природных минералах обязан своим происхождением также реакции 238U ( n, 2я), идущей на быстрых нейтронах. Только этот изотоп нептуния имеет период полураспада, достаточно большой для [ того, чтобы выполнять химические исследования с макроколичествами веществ. Изотоп 239Np, являющийся промежуточным звеном при производстве 239Ри, используется как удобный и легко доступный индикатор. [25]
Трудности получения таких элементов возрастают с увеличением атомного номера, поэтому их получали хронологически в порядке увеличения атомных номеров. Этот первый идентифицированный изотоп нептуния также испускает р - частицы и распадается ( с периодом полураспада 2 33 суток) с образованием Ри239, который вначале был основным источником ядерной энергии, получающейся при делении. [26]
Нептуний - серебристый металл, медленно окисляющийся на воздухе худ. Наиболее устойчивы соединения четырех -, пяти - и шестивалентного нептуния. Из 13 изотопов нептуния в наибольших количествах получен Np237 с периодом полураспада 2 - 106 лет. [27]
Эти четыре изотопа называются начальными для каждого из радиоактивных рядов. Все остальные изотопы в каждом ряду имеют периоды полураспадов существенно меньшие, чем у начального изотопа ряда. Из сравнения периодов полураспада начальных изотопов рядов с временем жизни Земли видно, что торий в Земле почти весь сохранился, уран 92U238 распался лишь частично, а уран 92U235 большей частью распался. Изотоп нептуния 93Np237 за время существования Земли распался практически весь. Поэтому четвертое радиоактивное семейство было исследовано гораздо позднее трех остальных, лишь после того, как техника получения искусственных изотопов достигла достаточно высокого уровня. Уже после освоения его искусственного синтеза изотоп 93Np237 был обнаружен в ничтожных количествах в урановых рудах. [28]
Эти четыре изотопа называются начальными для каждого из радиоактивных рядов. Все остальные изотопы в каждом ряду имеют периоды полураспадов существенно меньшие, чем у начального изотопа ряда. Из сравнения периодов полураспада начальных изотопов рядов с временем жизни Земли видно, что торий в Земле почти весь сохранился, уран 92U238 распался лишь частично, а уран 92U235 большей частью распался. Изотоп нептуния 93Np237 за время существования Земли распался практически весь. Поэтому четвертое радиоактивное семейство было исследовано гораздо позднее трех остальных, лишь после того, как техника получения искусственных изотопов достигла достаточно высокого уровня. Уже после освоения его искусственного синтеза изотоп gsNp237 был обнаружен в ничтожных количествах в урановых рудах. [29]
При радиоактивном распаде ядра чаще всего вновь возникает радиоактивное ядро. Существуют целые радиоактивные семейства. У трех из них исходными ядрами являются встречающиеся в природе изотопы урана или тория. Четвертое семейство начинается с искусственно созданного изотопа нептуния. Помимо радиоактивных семейств в природе встречается лишь несколько радиоактивных изотопов. [30]
Страницы: 1 2 3