рассчитайте доли изотопов серебра, если известно, что этот элемент распространён в природе в виде двух изотопов с массовыми числами 107 и 109. Относительную атомную массу серебра принять равной 107,9.
4 (8 оценок)
uem 10 лет назад
Светило науки — 120 ответов — 1496 раз оказано помощи
обозначим долю изотопа 107 за w, тогда доля второго (1-w)
для вычисления средневзвешенной атомной массы справедливо выражение:
A = w*107 + (1-w)*109 = 107,9
значит доля изотопа 107 равна 0,55 (или 55%)
доля изотопа 109 равна 0,45 (или 45%)
Источник: vashurok.com
Способ получения радиоизотопов серебра без носителя
ПРЕВРАТИЛИ ЛИСТИК В НАСТОЯЩЕЕ СЕРЕБРО!
Изобретение относится к области радиохимии. Способ получения радиоизотопов серебра без носителя заключается в следующем. В качестве вещества мишени используют металлический кадмий. Его облучают протонами высокой энергии. Вещество мишени отделяют путем его возгонки в атмосфере водорода.
Продукты ядерных реакций и превращений собирают на поверхности кварцевого песка. Полученный радиоактивный образец помещают в стартовую зону кварцевой термохроматографической колонки. В присутствии реагента с осуществлением транспорта образующихся летучих соединений проводят высокотемпературную химическую переработку образца.
Летучие соединения осаждают на стенках ТХК при определенных температурах. В качестве реагента используют пары фосфора или мышьяка. Изобретение позволяет повысить радиохимическую чистоту радиоизотопов серебра. 2 ил.
Изобретение относится к области радиохимии, в частности к способам получения радиоизотопов. Изобретение может быть использовано в радиохимии для производства радиоизотопов серебра с высокой степенью чистоты.
К настоящему времени идентифицировано 33 радиоизотопа серебра [1] (без учета изомеров) (Antony M.S. Nuclide Chart 2002, IReS, 23 rue du Loess, BP 20, Strasburg, France, p.15-16). Большая их часть имеет малые периоды полураспада T1/2 — от миллисекунд до нескольких часов.
2 нейтронодефицитных радиоизотопа с атомными числами А, равными 105 и 106, а также 2 нейтроноизбыточных нуклида с А=110 и 111 характеризуются большими значениями Т1/2 (более суток). Они широко применяются в физической химии и электрохимии (Haissinsky M., Adioff J.-P. Radiochemical Survey of the Elements, Elsevier Publishing Company, Amsterdam/London/New York, 1965, p.143).
Описан способ получения радиоизотопов серебра без носителей (Айхлер Б., Доманов В.П. Препринт ОИЯИ, Р 12-7775, Дубна, 1974), которые выделяют в виде хлоридов (прототип). Согласно предложенному подходу, в качестве вещества мишени используют металлический кадмий, который облучают ускоренными протонами с энергией 660 МэВ. В процессе облучения в веществе мишени накапливаются нейтронодефицитные радиоизотопы серебра, в частности 105 Ag и 106 Ag, образующиеся по ядерным реакциям Cd(p,2pxn), а также сопутствующие нуклиды с порядковыми номерами Z
Для тех кто не знал, В ЭТОМ ПРЕДОХРАНИТЕЛЕ 24гр Чистого СЕРЕБРА!!!
К недостаткам метода относится присутствие в радиоактивных препаратах серебра радиоизотопов родия и палладия, т.к. летучесть их хлоридов близка к летучести хлорида серебра.
Технической задачей настоящего изобретения является получение радиоизотопов серебра с высокой радиохимической чистотой.
Поставленная задача достигается тем, что для выделения радиоизотопов серебра в качестве реагента используют пары фосфора или мышьяка. В первом случае серебро образует летучий фосфид, который осаждается на поверхности кварца при 660-680°С, а во втором — летучий арсенид, адсорбирующийся при 620-640°С. Сопутствующие серебру радиоизотопы с Z
Существенное отличие предлагаемого способа от прототипа заключается в том, что в качестве газов-реагентов используют пары фосфора или мышьяка.
Этот существенный признак позволяет получать радиоизотопы серебра с высокой степенью очистки от посторонних примесей.
Сущность способа заключается в следующем: кадмиевую мишень облучают ускоренными протонами. При облучении кадмия образуются радиоизотопы с Z≤48, в частности 106 Ag(T1/2=8,3 сут) и 105 Ag(T1/2=41,3 сут).
После облучения вещество мишени переносят на поверхность кварцевого песка, помещенного в кварцевой трубке, и в токе водорода отгоняют вещество мишени, нагреваемой до определенной температуры. После отгонки и охлаждения зоны нагрева кварцевый песок с собранными на его поверхности радиоизотопами переносят в стартовую зону кварцевой ТХК, перед которой помещают твердый реагент — фосфор или мышьяк.
Готовую к эксперименту колонку устанавливают внутри каскада трубчатых электропечей, имеющих различное функциональное назначение. Первая печь (1) предназначена для нагревания твердого реагента до определенной температуры, вторая (2) обеспечивает горячий транспорт паров реагента, третья (3) обогревает исходный радиоактивный образец до высокой температуры, а четвертая (4) создает вдоль колонки отрицательный температурный градиент.
После продувки установки очищенным гелием вдоль колонки устанавливают заданное температурное распределение. В процессе высокотемпературной химической обработки исходного образца парами реагента радиоизотопы серебра образуют летучие пниктиды, транспортируемые вдоль ТХК в потоке гелия и адсорбирующиеся при определенных температурах.
Радиоизотопы сопутствующих серебру элементов летучих соединений не образуют и остаются в исходном образце. Основная доля газообразных реагентов, не вступившая в химические реакции, осаждается на стенках ТХК при сравнительно невысоких температурах. Распределение 105,106 Ag вдоль ТХК и их химический выход Y определяют с помощью γ-спектрометра.
Значение Y зависит от ряда параметров, в частности от концентрации реагентов в газовой фазе, что, в свою очередь, определяется температурой нагревания твердого реагента t1. При работе с красным фосфором, нагретым до 320°С, величина Y составила 43%, при t1=330°C значение Y=65%, а при t1=340°C величина Y достигает 76%. Нагревание фосфора при более высоких температурах приводит к заметному увеличению концентрации его паров, которые, осаждаясь, перекрывают колонку. Таким образом, температурный интервал 330-340°С является оптимальным для реализации способа.
При выборе концентрации в газовой фазе мышьяка использовались данные (Таблицы физических величин. Справочник под ред. И.К.Кикоина, М., Атомиздат, 1976, с.206). Найдено, что при нагревании этого реагента до 370°С величина Y составила 51%. При t1=390°C химический выход радиоизотопов серебра вырос до 75%, при t1=405°С — Y=87%, а при t1=415°C значение Y=84%.
Исходя из полученных данных сделан вывод, что температурный интервал 395-415°С является оптимальным для решения поставленной задачи. Перевод выделенных радиоизотопов в водную фазу осуществляют путем обработки зоны адсорбции пниктидов подходящим растворителем, например азотной кислотой.
Предлагаемый способ может быть использован как в традиционных областях применения (электрохимия, физическая химия), так и для химической идентификации сверхтяжелого элемента с Z=111 — предполагаемого химического аналога серебра и золота.
Способ получения радиоизотопов серебра без носителя, заключающийся в том, что в качестве вещества мишени используют металлический кадмий, который облучают протонами высокой энергии, отделяют вещество мишени путем его возгонки в атмосфере водорода, собирают продукты ядерных реакций и превращений на поверхности кварцевого песка, помещают полученный радиоактивный образец в стартовую зону кварцевой термохроматографической колонки, проводят его высокотемпературную химическую переработку в присутствии реагента с осуществлением транспорта образующихся летучих соединений и последующим их осаждением на стенках ТХК при определенных температурах, отличающийся тем, что в качестве реагента используют пары фосфора или мышьяка.
Источник: findpatent.ru
Радиоактивный след: Учёные подняли образцы отложений со дна озера в Канаде и пришли в ужас
Похоже, по всему земному шару выпали радиоактивные вещества, и это останется «в памяти» планеты если не навсегда, то очень надолго: эти вещества распадаются тысячи и тысячи лет.
18 июля, 22:44
Этому небольшому озеру Кроуфорд в Канаде, по мнению учёных, около 10 тысяч лет, и оно так называемое карстовое: образовалось в результате обрушения масс размытого водой известняка. Поэтому оно само по себе очень богато известью, и в нём каждое лето, когда становится теплее +15 по Цельсию, в верхних водных слоях кристаллизуется кальцит. Соответственно, в процессе кристаллизации он захватывает с собой разные частицы, какие были в воде на тот момент, и вместе с ними оседает на дне тоненьким белым слоем. И так каждый год.
Таким образом озеро методично пишет летопись основных событий на Земле. Благодаря этому, когда учёные пробурили дно и извлекли оттуда столбики отложений породы (керны), на них очень хорошо оказалась видна эта полосатая слоистая структура, и по ней достаточно легко проследить хронологию. А дальше нужно только проводить химический анализ, а для подтверждения и уточнения возраста — радиоуглеродный: определять количество радиоактивного изотопа углерода, который образуется сам собой в атмосфере постоянно, оседает в земле и подсказывает геологам, когда данный слой образовался.
Так вот, во-первых, учёные сумели в некоторых слоях отличить среди этого естественного радиоактивного углерода явно избыточный, а значит, искусственно добавленный. А во-вторых — и, наверное, в самых главных — в слоях, которые датируют 1948–1951 и 1950–1953 годами, обнаружилось внушительное количество плутония-239. Отмечается, что его количество продолжало возрастать в слоях 1956–1957 годов, в следующие три года стало меньше, снова увеличилось в отложениях середины 1960-х и к 1980-м годам достигло некоего «плато», то есть стабилизировалось на более-менее одном уровне. И это — исследователи не имеют никаких сомнений — отпечатки испытаний ядерных бомб.
Надо сказать, история ядерных испытаний началась в 1945 году, когда США в рамках своего Манхэттенского проекта на расположенном в штате Нью-Мексико полигоне Аламогордо взорвали бомбу под названием Gadget, что переводят как «Штучка». «Штучка» эта имела мощность 21 килотонна в тротиловом эквиваленте и была как раз плутониевая. Примерно три недели спустя США сбросили бомбы на Хиросиму и Нагасаки. Хиросимская («Малыш») была урановая, сброшенная на Нагасаки («Толстяк», такая же по мощности, как «Штучка») — снова плутониевая. Далее, по данным ООН, с 1946 по 1949 год американцы провели ещё шесть испытаний, при этом в 1948-м в ход пошли устройства более мощные: 37 и 49 килотонн.
С 1949 года испытания стал проводить и СССР. Первой советской ядерной бомбой было запущенное с Семипалатинского полигона (Казахстан) «Изделие 501», оно же РДС-1, а, к примеру, Организация Объединённых Наций записала его под наименованием «Джо-1». И это опять же плутониевое «изделие», создатели которого во многом опирались на конструкцию «Толстяка». Мощность — 21 килотонна.
В 1951 году Советский Союз испытал две бомбы, 38 и 42 килотонны соответственно. Далее по большей части испытывали устройства сравнительно малой мощности, пока в 1961 над северным полигоном Сухой Нос с бомбардировщика Ту-95 не сбросили термоядерную «Царь-бомбу» на 58,6 мегатонны. В ней использовались и уран, и плутоний. При этом самая мощная атомная бомба, когда-либо созданная США, имела 25 мегатонн, это была Mk-41, она же B41, там тоже были и плутоний, и уран. Её впервые испытали в 1956-м.
В целом всё это достаточно неплохо соотносится с тем, что геологи наблюдают в слоях отложений из озера. Они пишут, что на самом деле подобные следы прослеживаются и во многих других местах и вообще они, очевидно, распространились так или иначе по всему миру, потому что это частицы, которые оседали из атмосферы. Через сколько времени после испытания они должны «выпасть», правда, не уточняют. Но для учёных в данном случае важнее всего именно глобальный характер этих радиоактивных осадков.
Дело в том, что в современной геологии стоит вопрос, с какого момента отсчитывать начало эпохи антропоцена, то есть той эпохи, когда человечество начало видоизменять свою планету. Термин «антропоцен» ввёл нидерландский химик Пауль Крутцен, и он предлагал считать с 1784 года, когда был создан первый паровой двигатель, но многие другие учёные впоследствии возразили, что на самом деле это можно считать поворотным моментом только для Европы, а по всему остальному миру промышленная революция распространилась гораздо позже. Нужно какое-то глобальное событие, такое, которое одновременно оставило по себе памятник по всему земному шару. И испытания ядерных бомб в конце концов выбрали как именно такое событие. А следы плутония из озера Кроуфорд на сегодняшний день — самые ранние из подобных следов, найденных учёными.
Источник: life.ru