Кафедра Химии и химической технологии

Кафедра Химии и химической технологии

 

Методическое пособие по самостоятельной работе студентов

по дисциплине "радиохимия»

 

для студентов специальности «Химическая технология материалов

современной энергетики»

 

 

ОЗЕРСК

 

 

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.

3. И.Е. Старик. Основы радиохимии, Л.: Наука, 1969, -647с.

4. В.Д.Нефедов, Е.Н.Текстер, М.А.Торопова/ Радиохимия.. Уч. Пособие. М.: Высш. Школа, 1987.-272 с.

5. 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.

6. 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.