- •Кафедра Химии и химической технологии
- •1.2. Исторические вехи в развитии радиохимии.
- •1.3. Особенности радиохимии
- •1.4. Значение радиохимии
- •Осаждения (2) для амфотерного гидрокскда металла
- •3. Методы изучения состояния радиоактивных изотопов.
- •3.1. Метод адсорбции
- •3.1.1. Изучение адсорбции как функции рН
- •3.1.2. Изучение адсорбции как функции концентрации посторонних электролитов
- •3.1.3. Метод диализа ( и.Е. Старик. Основы радиохимии)
- •3.1.4. Метод ультрафильтрации ( и.Е. Старик. Основы радиохимии)
- •4. Физико-химические особенности межфазного распределения радионуклидов.
- •4.1. Распределение вещества между твердой кристаллической и жидкой фазами
- •4.1.1. Значение процессов распределения для радиохимии
- •4.1.2. Поведение вещества в состоянии крайнего разведения и процессы соосаждения
- •4.1.3. Процессы изоморфной и изодиморфной сокристаллизации
- •4.1.4. Гомогенное распределение микрокомпонента между твердой и жидкой фазами
- •4.1.5. Гетерогенное (неравновесное) распределение микрокомпонента между твердой и жидкой фазами
- •5. Адсорбция радиоактивных элементов.
- •5.1 Введение
- •5.2. Адсорбция радионуклидов на полярных кристаллах.
- •5.3. Первичная обменная адсорбция
- •5.4. Первичная потенциалобразующая адсорбция
- •5.5. Вторичная обменная адсорбция
- •5.6. Методы разграничения отдельных видов адсорбции
- •5.6. Адсорбция на гидроксидах и других материалах
- •6. Статика сорбции
- •Химические изменения, индуцируемые реакцией (n, γ) Реакции Сцилларда-Чалмерса
- •7. Основы радиационной химии
- •Глава 3. Общая схема радиационно-химических процессов
- •3. 1. Возбужденные частицы
- •3. 2. Электроны и ионы
- •3. 3. Свободные радикалы
- •Глава 4.
- •4. 1. Радиолиз двуокиси углерода
- •4. 2. Радиолиз двуокиси азота
- •Глава 5.
- •Глава 7
- •7. 1. Ядерный топливный цикл
- •7. 2. Действие излучения на теплоносители и замедлители ядерных энергетических установок
- •7.3. Радиационно-химические аспекты обращения с отработавшим топливом аэс
- •7. 4. Радиолиз экстракционных систем
- •7.5. Радиационно-химические процессы при хранении жидких радиоактивных отходов высокого уровня
ОЗЕРСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
(филиал) ГОУ ВПО
«Московский инженерно-физический институт
(государственный университет)»
Кафедра Химии и химической технологии
Методическое пособие по самостоятельной работе студентов
по дисциплине "радиохимия»
для студентов специальности «Химическая технология материалов
современной энергетики»
ОЗЕРСК
2007
У.Д.К. 541.15+541.28
Медведев В.П. Методическое пособие по самостоятельной работе студентов по дисциплине «Радиохимия».
Озерск, ОТИ МИФИ, 2007 г,84 c.
Пособие содержит основные сведения по следующим разделам курса: состояние радионуклидов в водных растворах; межфазное распределение радионуклидов; химические явления, сопровождающие ядерные реакции; основы радиационной химии.
При составлении пособия использованы материалы учебных пособий как в редакции авторов этих книг, так и в редакции составителя:
1. Радиоактивные индикаторы в химии. Основы метода: Учебное пособие для
университетов. / Под ред. В.Б. Лукьянова. М.: Высш. шк., 1985. -287 с.
2. Радиохимия и химия ядерных процессов./ Под редакцией А.Н.Мурина,
В.Д.Нефедова. В.П. Шведова, Ленинград, 1960. -784с.
И.Е. Старик. Основы радиохимии, Л.: Наука, 1969, -647с.
В.Д.Нефедов, Е.Н.Текстер, М.А.Торопова/ Радиохимия.. Уч. Пособие. М.: Высш. Школа, 1987.-272 с.
Н.Д. Бетенеков. Особенности состояния и поведения микроконцентраций радионуклидов в водных растворах. Кинетика и динамика межфазного распределения радионуклидов. / Методические указания к лабораторным работам. Екатеринбург. УГТУ, 1995.-36 с.
Н.Д. Бетенеков. Лекции по радиохимии. Свердловск, 1990.
1. Введение
1.1.Предмет радиохимии
Несмотря на то, термины «радиохимия», «радиохимические исследования» около ста лет широко применяются в научной литературе и на практике, радиохимия окончательно оформилась как наука лишь во второй половине прошлого столетия. Радиохимия иногда отождествлялась с ядерной физикой, а иногда — с применением меченых атомов в различных областях химии. Между тем радиохимия является самостоятельной дисциплиной, имеющей свои научные цели и методы исследования.
Термин «радиохимия» был введен в науку Камероном в 1910 г., т. е. примерно через 15 лет после открытия радиоактивности. Камерон писал, что «наука о радиоактивности настолько развилась, что представляется обоснованным и удобным выделить в ней различные области».
Изучение химической природы и свойств радиоактивных элементов, а также продуктов их -распада и составляло, по Камерону, задачу радиохимии.
Несколько позднее Ф. Содди в своей книге «Химия радиоактивных элементов» определил радиохимию как науку, которая «занимается преимущественно свойствами продуктов радиоактивных превращений, их разделением и идентификацией».
Позднее стало ясно, что такое определение радиохимии является недостаточным хотя бы потому, что необходимо говорить и о радиоактивных изотопах.
В определении Камерона и Содди не учитывалась также одна из основных особенностей радиоактивных изотопов — чрезвычайно малые их концентрации, при которых начинают играть роль некоторые свойства, не имеющие значения при больших концентрациях. Наконец, наличие радиоактивных методов в настоящее время не может являться характерным для радиохимии, так как они применяются во всех областях химии.
По И.Е.Старику радиохимия есть область химии, в которой изучаются химические и физико-химические свойства радиоактивных изотопов. Характерной особенностью радиохимии является то, что она изучает состояние и законы поведения ультрамалых количеств вещества и имеет собственные методы исследования.
Более позднее определение радиохимии по Несмеянову (Андрей Николаевич):
Радиохимия это область химии, изучающая химию радиоактивных изотопов, элементов и веществ, их физико-химические свойства, химию ядерных превращений и сопутствующих им физико-химических процессов
Радиохимию можно подразделить на теоретическую и прикладную.
Теоретическая радиохимия занимается:
а) установлением общих физико-химических закономерностей поведения радиоактивных веществ при процессах сокристаллизации, адсорбции, коллоидообразования, изотопного обмена и т. п.;
б) изучением физико-химических свойств естественных и искусственных радиоактивных элементов (технеция, прометия, полония, актиния, тория, протактиния, урана и актинидов) и их соединений;
в) выделением и исследованием свойств продуктов различного рода ядерных превращений;
г) изучением химических изменений, индуцируемых ядерными процессами (химия «горячих» и многократно ионизованных атомов).
К прикладной радиохимии следует отнести:
а) получение естественных и искусственных радиоактивных элементов, изотопов и их соединений;
б) применение радиоактивных изотопов в разнообразных областях химических исследований.
Радиационная химия (изучение воздействия излучений на вещества) и применение меченых соединений в различных областях науки, техники, медицины и сельского хозяйства близко соприкасаются с радиохимией, но не составляют предмета последней.
Проблемы технологии ядерного горючего хотя и выделяются в самостоятельную область техники, но в своей основе полностью опираются на принципы радиохимии и в ряде случаев тесно переплетаются с последней.