Кафедра Химии и химической технологииКафедра 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.
|