ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Химические и радиоактивные свойства продуктов деления из "Химия в атомной технологии" Нулевая группа периодической таблицы представлена изотопами инертных газов криптона и ксенона. Почти все радиоактивные изотопы этих газов короткоживущие, и в твердом реакторном горючем они распадаются иа другие элементы еще до того, как горючее поступит иа переработку. Из жидкого горючего газы непрерывно удаляются. Поэтому криптон и ксенон могут извлекаться из реактора, тем самым будет у.меньшаться количество образовавшихся продуктов их распада. Но в атмосферу они не должны выпускаться до тех пор, пока не распадутся до допустимого уровня активности. [c.74] Почти во всех условиях эти элементы представляют собой химически инертные моноатомные газы. Извлечение их из газового потока требует методов низкотемпературного вымораживания или адсорбционных, в то время как выделение их из жидкости осуществляется легко, вследствие их низкой растворимости. [c.75] Подгруппа 1а среди продуктов деления представлена рубидием и цезием. НЬ (Тц =18,6 суток) и Т]/2 =12,9 суток) не имеют существенного значения, так как их независимые выходы очень малы. Другие продукты деления с такими же массовыми числами распадаются до стабильных Кг и Хе - . Активность, приходящаяся в большинстве процессов переработки реакторного горючего на долю Сз (Г1/2=2-10 лет) и Сз (Т]/2 =30 лет), очень мала из-за больших периодов полураспада этих элементов, но на долю (вместе с дочерним э.лементом баоием) приходится значительная доля радиации смесей продуктов деления, возраст которых достаточно велик. Поэтому в подобных отходах он представляет собой серьезную биологическую опасность. Извлеченный из отходов, этот изотоп применяется как долгоживущий источник -чзлучения. Все. другие изотопы рубидия и цезия распадаются с периодами полураспада порядка нескольких часов и менее, за исключением стабильного Сз з и природных изотопов рубидия. [c.75] Элементы этой подгруппы носят название щелочных металлов. Они бурно реагируют с водой, обычными газами и многими други ми веществами. Для получения металлов из их соединений требуются сильные восстановительные условия. Эти элементы обычно существуют в виде очень стойких одновалентных катионов, не образующих комплексов в растворах. Соли их хорошо растворимы в воде и нерастворимы в органических жидкостях. [c.75] Радиоактивными щелочноземельными (подгруппа Па) продуктами деления, период полураспада которых превышает 10 ч, являются только 5г (7 /г =50,4 суток), 5г о (Г1/2=28лет) и Ва (71/2 = 12,8 суток), причем выходы всех этих изотопов велики. Изотопы стронция, включая У (Т 1/2 =64,2 ч) —дочерний элемент 5г °, являются чистыми 3-излучателями. Изотоп бария испускает у Кванты, а его дочерний элемент, (Г1/2 = = 40,2 ч), дает особенно жесткое -излучение, способное вызвать (у, ге)-реакции. [c.76] Двухвалентные ионы щелочноземельных элементов очень стойки, восстанавливаются с большим трудом и комплексуются только очень сильными циклообразующими агентами. Обычные соли двухвалентных элементов нерастворимы в органических растворителях, но растворимы в воде, за исключением фосфатов, карбонатов, сульфатов I оксалатов. Последние растворимы в сильных кислотах. Хлориды и нитраты нерастворимы в сильно концентрированных неорганических кислотах. Хотя фториды обладают заметной растворимостью в воде, микроколичества радиоэлементов в отсутствие удерживающих носителей захватываются осадком ЬаРз. [c.76] Гидроокиси являются сильными основаниями. Гидроокись бария Ва(ОН)г хорошо растворима в воде, гидроокись стронция 5г(ОН)2 растворима в меньшей степени. Оба элемента легко могут быть отделены от деляшихся материалов и материалов зоны воспроизводства (урана, плутония и тория) обычными экстракционными методами. [c.76] Именно этим методом и был открыт элемент прометий, имеющий порядковый номер 61. Прометий не был обнаружен в природе, так как он не имеет стабильных или достаточно долгоживущих изотопов. Он был выделен из смеси продуктов деления в виде изотопа Рт 47 (Г,/2 = 2,52 года). [c.77] Подгруппа 1Уа представлена среди продуктов деления радиоактивными изотопами циркония ( 1/2 = = 1,1-106 лет), (7 ]/2=63,3 суток) и 2гЭ7 (Г /2 = = 17 ч). Активность изотопа 2г слишком мала и может не учитываться, а Zr к началу переработки реакторного горючего обычно распадается. Но на изотоп Zr с периодом полураспада, равным 63,3 суток, который имеет высокий выход и характеризуется жестким 7-излуче-нием, всегда следует обращать самое серьезное внимание. Активность его увеличивается и поддерживается вследствие накопления его дочернего элемента МЬ (Г1/2 = 35 суткам). [c.79] Цирконий существует почти исключительно в четырехвалентном состоянии. Гидроокись его и некоторые основные соли очень мало растворимы и иногда осаждаются даже из сильнокислых растворов. Полученный не из холодных растворов, этот осадок нерастворим в избытке щелочи и с трудом растворяется в кислоте. Фосфорная кислота и фосфаты щелочных металлов полностью осаждают цирконий из сильнокислых растворов в виде 2г0(Н2Р04)г. В микроконцентрациях, особенно при низкой кислотности, ион четырехвалентного циркония образует радиоколлоиды, поведение которых часто невозможно предугадать заранее. Если в растворе присутствует достаточное количество кислоты, хлорид и нитрат циркония растворимы. Так как цирконий образует стойкие комплексы с фторид-ионом, его нелегко осадить из фторидных растворов, а нерастворимые в воде соединения циркония обычно легко растворяются во фторидных растворах. Также очень стойкп оксалат-ные комплексы. [c.79] Продукты деления подгруппы Via представлены молибденом, изотопы которого имеют большой выход. Но период полураспада самого долгоживущего из них, Мо , равен лишь 67 ч. Его р- и Y-aKTnBHO TH следует учитывать лишь в том случае, если реакторное горючее перерабатывается после сравнительно короткого времени охлаждения. В своем основном валентном состоянии, равном +6, молибден обычно находится в виде аниона. Молибден образует газообразный гексафторид, который сильно мешает при проведении процессов, основанных на возгонке фторидов. Стабильный молибден имеет высокий выход. Поэтому, если его не отделять, он будет накапливаться в рециркулируемом реакторном горючем. [c.80] Группа VIII представлена триадой рут. ний, родий и палладий. Рс1 ° — долгоживущий изотоп (7 i/2 = = 7,5-10 лет), дающий мягкое р-излучение. Вклад его в общую активность продуктов деления ничтожен. Основная доля активности приходится на (Г1/2 = = 41 суткам) и Ru ° (Г1/2 =1 год). Выход обоих изотопов весьма значителен. Хотя не испускает у-кван-тов, ему сопутствует дочерний унзлучатель (Т1/2 = = 30 сек). [c.81] Другие радиоактивные изотопы этих элементов имеют незначительные периоды полураспада, чтобы принимать их во внимание. [c.81] Летучая Ки04 иногда возгоняется из кипящей HNOз, тем самым создавая проблемы очистки радиоактивных отходящих газов при растворении атомного горючего и концентрировании отходов, содержащих продукты деления. В условиях высокотемпературного процесса разделения, основанного на возгонке фторидов, образуется летучий фторид рутения. [c.82] Подгруппа 16 представлена серебром, несколько изотопов которого с небольш1им выходом обнаруживаются среди продуктов деления. Хотя Ag имеет период полураспада 7,5 суток и испускает -кванты, вклад его в общую активность продуктов деления невелик. Обычно серебро находится в одновалентном состоянии, образуя большое количество нерастворимых солей и комплексных ионов. [c.82] СсР Зга (Г,,2 =5,1 года) п Сс] (71/ . =43 суткам) являются у-излучателями. Эти элементы имеют валентность + 2. Растворимость их солей аналогична растворимости солей обычных катионов. Эти элементы образуют несколько комплексных ионов. [c.83] Вернуться к основной статье