Сборник учебных программ по повышению квалификации персонала

Программа курса
Получение и выделение радиоактивных изотопов
Доцент Абрамов А. А.
(до 20 учебных часов)

1. Пути получения радиоактивных изотопов.
Переработка урановых и ториевых руд с целью получения радионуклидов с порядковым номером от 81 до 91.
Получение радиоактивных изотопов при облучении мишеней ядерными частицами и фотонами. Ядерные реакции без изменения заряда ядра и с изменением заряда ядра. Ядерные реакции под действием заряженных частиц. Ускорители заряженных частиц. Ядерные реакции под действием нейтронов и фотонов, их осуществление.
Расщепление делящихся материалов. Краткая характеристика ядерных реакторов, их основные компоненты: топливо, замедлители и ускорители нейтронов. Системы охлаждения и защиты. Принципы работы ядерных реакторов. Расщепление делящихся материалов. Осколочные продукты, их состав и количество. Получение плутония и других трансурановых элементов.
2. Методы концентрирования и выделения радиоактивных изотопов.
Экстракция. Проведение экстракции и реэкстракции. Кинетика экстракции. Коэффициент распределения и константа экстракции. Механизм экстракционного процесса и влияние различных факторов на экстракционное равновесие. Извлекаемая и экстрагируемая доля. Экстракционное разделение смесей радиоактивных изотопов. Коэффициенты разделения элементов и выбор оптимальных условий разделения. Лабораторные и промышленные экстракторы. Многостадий-ность экстракционных процессов. Применение экстракции для выделения и концентрирования радиоактивных изотопов. Получение радионуклидов без носителей. Переработка ядерного горючего. Выделение плутония и регенерация урана. Разделение продуктов деления (осколочные радионуклиды).
Хроматография. Неорганические и органические иониты. Кислотно-основные свойства синтетических ионов. Основные физико-химические характеристики ионообменных смол. Обменная емкость. Механизмы ионообменных процессов. Константа равновесия ионного обмена и коэффициент распределения. Зависимость коэффициента распределения от заряда и размера противоиона, размера гранул ионита, температуры, комплексообразования и других факторов. Способы осуществления ионообменных разделений: фронтальный анализ; вытеснительная, эллюэнтная, распределительная и другие виды хроматографии, их особенности и сопоставления. Применение хроматографии для выделения радиоактивных изотопов редкоземельных элементов, циркония-95, ниобия-95 и других радионуклидов.
Соосаждение. Коэффициенты распределения и разделения. Равновесное и неравновесное соосаждение, условия их реализации. Соосаждение с изотопным носителем. Соосаждение с изоморфным, изо-диморфным носителем. Метод дробной кристаллизации и его использование для выделения стронция-90 и цезия-137.
Адсорбционное осаждение. Очистка сточных вод ядерных производств от осколочных радионуклидов методом адсорбционного осаждения.
Выщелачивание. Получение изотопов методом выщелачивания.
Отгонка. Выделение технеция-99, а также изотопов йода, осмия и трития.
Электрохимические методы выделения в электрическом поле. Электрохимическое вытеснение.
Метод отдачи ядер. Бром-82, рений- 186 и другие.
Получение короткоживущих и ультракороткоживущих изотопов. Изотопные генераторы (технеций-99гл, скандий-44, иттрий-90 и др.). Ультракороткоживущие изотопы: углерод-11, фтор-18, азот-13, кислoрод-15 и др.

Литература:
1.Ан. Н. Несмеянов. Радиохимия. М.: Химия, 1972.
2.Ан. Н. Несмеянов. Прошлое и настоящее радиохимии, Л.: Химия, 1985.
3.В. Д. Нефедов, Е. Н. Текстер, М. А .Торопова. Радиохимия.М.: Высшая школа, 1987.
4.В. А. Соколов. Генераторы короткоживущих радиоактивных изотопов. М.: Атомиздат, 1975.
5.Сб. Радиохимическая переработка ядерного топлива АЭС.М.: Энергоатомиздат, 1983.
6.Производство радионуклидов и их использование в медицине.Аналитический обзор. М.: Медицинский центр научной и технической информации. Институт атомной энергии им. И. В. Курчатова, Сб. 1, 1987, Сб.2 1988.