Proprietățile unui număr de izotopi de radiu

Video: STALKER Clear Sky 7. Elemente radioactive

conținut

Video: stalker clear sky 7. elemente radioactive
Radiu și produsele sale de degradare
Raportul solubilitatea de radon
Parametrii de radon sorbție
Caracteristicile radiologice ale izotopilor
Uraniu, radiu, toriu

Radiu și produsele sale de degradare

Radiu și produsele sale de degradare - membri ai serii radioactive de uraniu-238.

Radiu (86Ra226) - metal, proprietăți chimice bariu analog.

Caracteristicile radiu și a produselor sale de degradare majore sunt prezentate în tabel.

Pentru utilizarea de radon este bine săruri radiu solubile în amestec cu bariu nu conțin urme de ioni SO4.

soluție de sare de radiu în apă distilată care conține HK1, alocă 100% din radon.

La selectarea sărurilor radiu soluție cunoscută din sticlă radiu influență adsorbție, care se observă la pH 6,5-4,5 și devine neglijabilă la pH 2.3.

Sulfații, carbonați, cromați, fluoruri, oxalați și fosfați greu radiu. Toate sărurile de radiu prin propriile sale radiații descompus treptat în timp ce acestea sunt vopsite în culoarea galben, maro și portocaliu.

Radon (86Ra222) - un gaz inert, un omolog mai mare de xenon are compuși zerovalent și datorită legăturii ionice sau atomic nu. Caracteristicile de radon radiologice sunt prezentate în tabelul.

Radon este produs prin descompunerea radiu. 1 Ci (37 • 103 MBq) de radon la o temperatură de 0 ° C și o presiune de 760 mm Hg. Art. Ea ocupă un volum de 0,65 mm 3 și are o masă de 6,46 • 10'6 O astfel de cantitate de radon este format în echilibru radioactiv cu 1 g de radiu. Radonul este mai greu decât aerul de 7,6 ori. La o temperatură de la -62 la -65 ° C radon devine lichid la o temperatură de la -113 ° -110 C - la un solid. Radonul este un lichid incolor, în primul rând, din produșii de descompunere devine tulbure. radon lichid determină fluorescența verde pe sticla, solid - strălucește luminos de culoare albastru-oțel. O parte din dezintegrarea energetică a radonului eliberat sub formă de căldură (1 Ci radonul formează 29,8 cal / h).

Tabel. Principalele caracteristici radiologice ale unui număr de izotopi Ra-226

Volumul cuprins între fluide lichide și gazoase, de exemplu, între apă și aer, radon este distribuit pe legea lui Henry:

(1.4)

(1.5)

unde Qb Qzh și - cantitatea de radon în aer și lichid, respectiv, în starea de echilibru și Wzh ravnovesii- Vb - volumul de aer și un zhidkosti- - coeficient de distribuție radon în lichid, în comparație cu aer (ac = 1).

Raportul Solubilitatea (a) de radon în apă depinde de temperatura.

De exemplu, în cazul în care volumul de apă și aer în vas sunt egale, apoi la 20 ° C va fi 1/4 din radon în apă, 3/4 - în aer și cu creșterea temperaturii apei și valoarea scade. Cu agitare mecanică, apă și aer în volumul închis de 5,5 L (5 L de apă și 0,5 litri de aer), cu ajutorul pompei „Baby“, cu o capacitate de 2-3 l / min echilibru atins aproape la static 5-10 min- modul de amestecare, este nevoie de 100 de ore, cu convecție. - 64 ore pe noapte în condiții statice în apă, se dizolvă 0,676 dizolvarea cantității maxime de radon la o convecție - 820.

Raportul Solubilitatea de radon

Având un coeficient scăzut de solubilitate în apă și capacitatea de difuzie, radon trece cu ușurință din apă în aer atunci când sunt amestecate într-un vas deschis, în picioare afară din apă în aer, cu atât mai rapid cu cât suprafața de contact, grosimea mică a stratului de apă, temperatura mai mare acesteia și mai intensă amestecarea apei are loc. Adăugarea de săruri reduce solubilitatea radon apă, odată cu creșterea efectului temperaturii concentrațiilor de sare asupra solubilității radon este redusă la concentrații mari de sare devine nesemnificativ.

Anhidre solvenți radon dizolvă semnificativ mai bune decât în apă.

Raportul Solubilitatea radon (a) în diferite medii lichide la o temperatură de 18-20 ° C

Solubilitatea radon într-un amestec cu alți solvenți lichizi (de exemplu un alcool) nu este mai mare, dar mai puțin teoretic, calculată de la regula de amestecare. In amestecuri de contrast solvenți radon neapoase, se dizolvă mai bine decât fiecare componentă separată a amestecului. În mediile biologice de radon se dizolvă, de asemenea, mai bine decât în apă.

Radon solubilitatea în medii biologice

Radon este adsorbit pe suprafața multor solide. Este deosebit de bine absorbit de cauciuc, celuloid, ceară, rășină, silicagel, argilă, spumă de mare și multe alte substanțe polimerice organice și coloidal. radon din sânge se dizolvă în apă de două ori mai bun. Ei bine adsorbant radon este carbon activat, care absoarbe o cantitate considerabilă de radon chiar la temperaturi normale.

Prin reducerea temperaturii cărbunelui de -80--90 ° C radon adsorbție pe ea crește simțitor la temperatura aerului lichid este radon adsorbit pe carbon este aproape complet și instantaneu. La o temperatură de -140,7 ° C (temperatura lichidului) radon condensează complet în bobina prin care un curent de amestec radon aer uscat. La o temperatură de 300 până la 400 ° C adsorbită radon pe carbon este aproape complet desorbit.

Radonul difuzeaza in aer, lichide și unele solide. Coeficientul de difuzie (D) de radon în aer la temperatura normală și presiune egală cu 0,1 cm2 / s.

Parametrii de radon sorbție

Tabelul prezintă parametrii de adsorbție radon din apă prin anumite materiale care sunt utilizate în echipamente de proces pentru lucrul cu radon. Din acest tabel rezultă că sticla și metalele sunt deosebit de potrivite pentru termen lung medii de stocare radonosoderzhaschih. Materiale inerte organice polimerice adecvate pentru depozitarea limitată pe termen scurt a soluțiilor radon, deși acestea pot fi utilizate pentru fabricarea de țevi și dispozitive de mediu în care radon se deplasează cu o viteză suficient de mare sau schimbate în mod continuu.

Tabelul arată, de asemenea, că utilizarea foarte atent polimeri moi și cauciuc pentru izolarea mediilor de radon, deoarece aceste materiale se comportă în raport cu radon ca solvenți organici, utilizarea lor este însoțită de o restricție bruscă a zonei lor de contact cu mediul de radon, de exemplu, numai în cazul în care scaunele de izolație îmbinare de sticlă sau de metal tuburi. În anumite condiții, cauciuc sau nylon pot fi folosite ca captatori de radon din apă și aer pentru a obține un solid în condiții normale de radon concentrate.

Tabel. Parametrii radon adsorbției apei prin anumite materiale în condiții statice

Când sunt depozitate într-o acumulare radiu radon vas închis este determinată de ecuația:

(1.6)

unde QRN - suma acumulată în vasul Radon QRA - cantitatea de radiu în vasul în grame sau Curie e - baza logarifma- naturale &lambda-Rn - dezintegrare Radon constantă t - acumulare de timp.

Calculul QRN în funcție de t de obicei efectuate folosind tabele funcții exponențiale.

Aproape de radon vine într-o stare de echilibru radioactiv cu radiu patru săptămâni după etanșare vasul cu radiu. După separarea putrezire radon de radiu, radon este determinat prin formula:

(1.7)

unde N0 - cantitatea inițială atomov- Nt - numărul de atomi după timpul t.

În dezintegrarea radonului din acestea formate succesiv Raa, RAB, acid rac, acid rac, care sunt numite produse fiice de radon de scurtă durată. Numărul produs în dezintegrarea izotopilor At218, Rn218 și RAC (T1210) este neglijabil și nu are nici o semnificație practică. formule cunoscute care descriu acumulare și dezintegrarea izotopilor radioactivi din seria (AAR, RAB, RAC).

Caracteristicile radiologice ale izotopilor

AAR (poloniu izotop) în prezența radonului timp de 20 până la 30 de minute cu ea vine aproape la o stare de echilibru radioactiv. Izolat de radon, AAR pentru același timp, se dizolvă aproape complet și intră rab.

Rab (izotop de plumb) - cel mai longeviv al lanțului de scurtă durată descendență de radon, așa că determină momentul în care intră în echilibru cu radon (aproximativ 3 ore). În aceeași perioadă, atunci când sunt separate de întregul lanț de produse de radon fiica scurtă de viață de radon dezintegreaza aproape complet.

Cariei rab format RAC (bismut izotop). In dezintegrarea apare ramificare număr RAC, în care aproape toți atomii săi (99,96%) sunt convertite în RAC, prin care emit particule beta, și doar 0,04% din veniturile RAC, care emit particule alfa.

Produsele fiice de scurtă durată au un număr de proprietăți comune. Acest incarcate electric atomi de metale grele. În aer, acestea sunt sub formă de atomi liberi sau în combinație cu particule submicroscopice (mai puțin de 0,035 microni) - nuclee de condensare. Sub formă de atomi liberi sunt prezenți în aer atomi cea mai mare parte AAR (90%) și RAB (10%), care sunt foarte mobile (coeficientul de difuzie al 1-1,3 cm / s). Atomii asociate cu nuclee de condensare, mai puțin mobile - coeficientul de difuzie al 0,045-0,015 cm / s. atomi liberi într-o măsură mai mare decât conexe, sunt depuse pe diverse suprafețe, pentru a forma un produse active fiice de acoperire radon. Timpul vieții lor înainte de a ajunge pe particulele de aerosol inactive suprafața și nu este mai mare de 10-60 de secunde.

In aeropurtat radon baie (BPB) este de aproape 90% din produsele fiice radon în timpul procedurii (15- 20 min) din aer sunt depozitate pe cutia peretelui interior, 5% rămâne în aer, iar restul depozitate pe pielea pacientului în baie.

Imersat în suprafață radon apă acoperite ușor depozitate pe produsele lor fiice de radon, mai ales în cazul conducerii imersat tela- produse fiice difuze în apă.

Raportul dintre radon și produsele sale fiice în apă, iar aerul poate varia într-o gamă foarte largă - de la echilibru radioactiv al întregului lanț până absența aproape completă a produselor fiice în apă și aer.

Degradarea produselor de scurtă durată conduce la formarea primelor produse de descompunere ale radonului cu viață lungă - ule.
Ule (izotop de plumb), a semnificativ mai mare comparativ cu acidul rac de înjumătățire (22 de ani) și, prin urmare, nu se poate ajunge la el în echilibru radioactiv, în cazul în care acestea sunt izolate din Ra226.

Activitatea ule la dezintegrarea deplină a atomilor de radon va fi doar 0.005 din activitatea inițială de radon. Cu toate acestea, vechile preparate radiu ule se pot acumula în cantități semnificative, de exemplu, 1 g de radiu în 22 de ani dă 500 mCi ule.

Rae intră ule (bismut izotop). Deoarece este format al raf (poloniu izotop), din care, la rândul său, a format un izotop stabil Rb206 plumb.

Poloniu, cum ar fi ule, se acumulează în preparatele radiu vechi. La echilibru, cu 1 g de radiu se acumulează 2,24 • 10-4 g poloniu. Fiind un kolloidoobrazovatelem puternic, poloniu adsorbite cu ușurință filtre de praf de suprafață vase, etc. în condiții acide blânde, are capacitatea de a forma un număr mare de compuși complecși și ușor sublimează la o temperatură de 450 ° C

Emisiile de radon și a produselor sale fiice au un efect semnificativ asupra materialului înconjurător. Sticlă (inclusiv cuart), sub acțiunea radiațiilor ionizante a devenit treptat fragile și își schimbă culoarea. Soluțiile sale de radiație radiu descompun apa pentru a forma H2 O2, O3 și H2O2, adică pentru a forma gaz detonant. Radiu în soluție (1 g) face distincția între 0,5 și 1 cm3 de gaz pe oră.

În practică, au existat cazuri când o soluție apoasă conținând 0,5-0,6 g de săruri cu radiu turnat la 3/4 volum într-un vas etanș, explozie spontană a unei lungi (peste luni) de depozitare la temperatura camerei. Motivul principal a fost lipsa de spațiu de gaz valoare de explozie deasupra lichidului. explozii Posibile fiole sigilate sare radiu la momentul autopsiei prin acumularea acestora într-un gaz oxihidrogen.

izotopii Seria de radiu în natură răspândite pe toată suprafața pământului. În acest sens, radiu, radonul și produsele sale fiice conținute în sol, apă și aer. Conținutul de radon asupra terenurilor este, în medie, 1 • 10-13 Ci / l. În sol, radon, de regulă, este de 100 de ori mai mult. În apa râurilor, lacurilor și a oceanelor de radon practic absente din cauza condițiilor favorabile pentru trecerea sa în atmosferă. În apele radon sedimente este în concentrații de 1,5 până la 6 • 10-11 Ci / l, radiu - 2-3 • 10-12 g / litru.

In apele acide continut igneous roca radon este în medie 1 • 10-9 Ci / l, radiu - 2-4 • 10-12 g / litru. În apele depozite de uraniu medii cu conținut de radon 0,5-1 • 10-8 Ci / l, radiu - 6-8 • 10-11 g / litru. La concentrații ridicate de radon în apă conține un număr de izvoare radioactive, ape minerale conțin cel puțin 5 nCi / L de 10 nCi / l radon.

Uraniu, radiu, toriu

În plus față de radon în apa unor arcuri pot fi detectate în concentrații mari de uraniu, radiu, toriu.

uraniu sau radiu conținut în apa minerală este permisă în exces de douăsprezece ori în ceea ce privește admisibil acești izotopi în apă a surselor de apă potabilă. Aceasta se bazează pe faptul că utilizarea apei pentru băut la stațiune este mai mică de 1 lună pe an (apa de băut este luat de zi cu zi, pe o durată de viață).
Acest lucru implică faptul că, în conformitate cu conținutul NRB-99 radiu în apă potabilă minerală nu trebuie să depășească 0,2 • 10-9 Ci / l (7.2 Bq / l) și uraniu - 37.2 Bq / l.

Oricum livrarea acestor izotopi in corp cu apa minerală nu trebuie să depășească valoarea limită a venitului anual dat în NRB-99 (103 • 8,4 Bq / an și 6,7 • 102 Bq / an, respectiv). În acest sens, băile de recepție care conțin radiu mai mare de 0,2 • 109 Ci / l impracticabilă.

În Rusia, doar apa Ukhta nu au voie să fie utilizate în practica de tratamente spa (interzis în anii '30 ai acestui secol).

I.I.Gusarov

Distribuiți pe rețelele sociale:

înrudit