Vlastnosti řady izotopů radia

Video: STALKER jasno 7. Radioaktivní prvky

Radium a jeho produktů přeměny

Radium a jeho produktů přeměny - členové radioaktivního řady uranu-238.

Radium (86Ra226) - kov, chemické vlastnosti barnatý analog.

Charakteristika radia a jeho hlavních produktů rozkladu jsou uvedeny v následující tabulce.

Pro použití radonu je dobře rozpustné soli radia ve směsi s barya neobsahují stopy iontům SO4.

Roztok radium soli v destilované vodě obsahující HC1, přiděluje 100% radonu.

Při výběru soli radia řešení známá vliv adsorpce radia skla, který je patrný při pH 6,5-4,5 a zanedbatelný při pH 2,3.

Sírany, uhličitany, chromaty, fluoridy, šťavelany a fosfátů střídmě radia. Všechny soli radia podle vlastního záření postupně rozkládají, zatímco oni jsou malované ve žluté, hnědé a oranžové barvy.

Radon (86Ra222) - inertní plyn, vyšší homolog xenonu má nulovým mocenstvím sloučeniny a v důsledku iontového nebo atomové vazby ne. Radiologické vlastnosti radonu jsou uvedeny v tabulce.

Radon je produkován rozpadem radia. 1 Ci (37 • 103 MBq) radonu při teplotě 0 ° C a tlaku 760 mm Hg. Art. To zabírá objem 0,65 mm3 a má hmotnost 6,46 • 10-6 Takové množství radonu je tvořen v radioaktivní rovnováze s 1 g radia. Radon je těžší než vzduch o 7,6 krát. Při teplotě -62 až -65 ° C radonu stává kapalina při teplotě -110 až -113 ° C, - na pevnou látku. Radon je bezbarvá kapalina, jednak z produktů rozpadu to zakalí. Tekuté radonu způsobuje zelené fluorescence na sklo, pevná látka - svítí jasně modré oceli barvu. Část energie rozpadu radonu uvolněného tepla (1 Ci radonu tvoří 29,8 cal / h).

Tabulka. Hlavní radiologických charakteristiky řady izotopů Ra-226

Přiložený objem mezi kapalinou a plynné tekutiny, například mezi vodou a vzduchem, radonu je distribuována na Henryho zákona:

(1.4)

nebo

(1.5)

kde Qb Qzh a - množství radonu ve vzduchu a kapaliny, respektive v ustáleném a Wzh ravnovesii- Vb - objem vzduchu a zhidkosti- - radonu koeficient distribuce v kapalině, ve srovnání se vzduchem (AC = 1).

poměr rozpustnost (a) radonu ve vodě závisí na jeho teplotě.

Například, v případě, že objem vody a vzduchu v nádobě, jsou stejné, pak se při teplotě 20 ° C, bude 1/4 radonu ve vodě, 3/4 - ve vzduchu, a s nárůstem teploty vody a hodnota klesá. S mechanickým mícháním, vody a vzduchu v uzavřeném objemu 5,5 L (5 litry vody a 0,5 litru vzduchu), pomocí „dítě“ čerpadla s kapacitou 2-3 l / min rovnováhy téměř dosaženo při statickém 5-10 min- režim míchání trvá 100 hodin, s konvekcí. - 64 hodin za noc za statických podmínek ve vodě rozpouští 0,676 rozpouštění maximální množství radonu v konvekcí - 820.

Rozpustnost poměr radonu

S nízkým součinitelem rozpustnosti ve vodě a schopnost difúze radonu snadno přechází z vody do vzduchu, když se mísí v otevřené nádobě, vystupovat z vody do vzduchu, tím rychleji, tím větší je oblast dotyku, menší tloušťkou vrstvy vody, tím vyšší je jeho teplota, a intenzivnější promíchání vody dochází. Přidání soli snižuje rozpustnost vody radonu, se zvyšující se teplotou účinku koncentrací soli na rozpustnosti radonu se snižuje při vysokých koncentracích solí stane nevýznamná.

Bezvodá rozpouštědla radon rozpouští podstatně lepší než ve vodě.

poměr Rozpustnost radonu (a) v různých kapalných médií při teplotě 18-20 ° C

Rozpustnost radonu ve směsi s jinými kapalnými rozpouštědly (např. Alkoholem), není více, ale méně teoreticky vypočtena ze směšovacího pravidla. Ve směsích nevodného rozpouštědla radonu Naproti rozpouští lépe než každý samostatný komponent směsi. V biologických prostředích radon rozpouští i lépe než ve vodě.

Radon rozpustnost v biologických médií

Radon se adsorbuje na povrchu mnoha pevných látek. To je obzvláště dobře absorbována gumy, celuloidové, vosk, pryskyřice, silikagel, jíl, mořské pěny a mnoho dalších organických a koloidních polymerních látek. Krev radon rozpouští ve vodě dvakrát tak dobrý. Tak radonu adsorbent je aktivní uhlí, které absorbuje značné množství radonu i při normálních teplotách.

Snížením teploty uhlí z -80 na -90 ° C radonu adsorpcí na to výrazně zvyšuje při teplotě kapalného vzduchu je adsorbované radonu na aktivním uhlí, je téměř úplně a okamžitě. Při teplotě -140,7 ° C (teplota kapaliny) radonu zcela kondenzuje v cívce, přes který je proud suchého vzduchu radonu směsi. Při teplotě 300 až 400 ° C adsorbován radonu na aktivním uhlí je téměř úplně desorbuje.

Radon difunduje ve vzduchu, kapalin a některé pevné látky. Koeficient difúze (D) radonu ve vzduchu při normální teplotě a tlaku, se rovná 0,1 cm2 / s.

Parametry radonu sorpční

V tabulce jsou uvedeny parametry radonové adsorpci vody od některých materiálů, které se používají v technologických zařízení pro práci s radonu. Z této tabulky vyplývá, že sklo a kovy, jsou zvláště vhodné pro dlouhodobé skladování médií radonosoderzhaschih. Pevné organické polymerní materiály vhodné pro omezené krátkodobé skladování radonu řešení, i když mohou být použity pro výrobu trubek a zařízení, ve kterých radonu médium pohybující se při dostatečně vysoké rychlosti nebo kontinuálně vyměnit.

Tabulka také ukazuje, že velmi pečlivě použití měkké polymery a guma izolaci radonu prostředí, protože tyto materiály se chovají ve vztahu k radonu jsou například organická rozpouštědla, jejich použití je doprovázeno prudkým omezení oblasti jejich kontaktu s radonu prostředí, například pouze tehdy, když izolační sedadla kloub skleněné nebo kovové trubky. Za určitých okolností, kaučuk nebo nylon mohou být použity jako lapačů radonu z vody a vzduchu, čímž byla získána pevná látka za normálních podmínek radonu koncentrátů.

Tabulka. Parametry radonu adsorpci vody určitých materiálů za statických podmínek

Při skladování v uzavřené nádobě akumulace rádium radonu je určena podle rovnice:

(1.6)

kde QRn - množství hromadí v nádobě Radon QRA - množství radia v nádobě v gramech nebo Curie e - základ přirozeného logarifma- &lambda-Rn - radonu konstanta rozpadu t - akumulace čas.

Výpočet QRn v závislosti na t typicky provádí pomocí tabulek exponenciální funkcí.

Téměř radon je do stavu radioaktivní rovnováze s radia čtyři týdny po otevřít nádobu s radia. Po separaci radonu radia, radonu je stanovena podle vzorce:

(1.7)

kde N0 - počáteční množství atomov- Nt - počet atomů po čase t.

V rozpadu radonu z nich postupně vytvořena RaA, Rab, RAC, RAC, které se nazývají krátkou životností radonu dceřiných produktů. Číslo vyrobené v rozpadu izotopů At218, Rn218 a RAC (T1210) je zanedbatelný a nemá žádný praktický význam. Známé vzorce popisující hromadění a rozpad radioaktivních izotopů série (RaA, rab, RAC).

Radiologické vlastnosti izotopů

RaA (polonium izotop) v přítomnosti radonu po dobu 20 až 30 minut s tím je téměř do stavu radioaktivní rovnováhy. Izolovány z radonu, RaA za stejnou dobu téměř úplně rozpustí a vstoupí Rab.

Rab (olovo izotop) - nejvíce trvanlivý řetězu z krátkodobého radonu, takže určuje čas, ve kterém se dostane do rovnováhy s radonem (asi 3 hodiny). Během stejného období, kdy oddělený od celého řetězce radonu krátkotrvajícími dceřiných produktů radonu se rozkládá téměř úplně.

Rozpad RaB vytvořený RAC (bismut izotop). V rozpadu dochází k větvení číslo Rac, kde jsou téměř všechny z jejích atomů (99,96%), převede na RaC, vysíláním beta částice, a pouze 0,04% v Rac výnosů, emitující částice alfa.

Krátké-žil dceřinné produkty mají řadu společných vlastností. Tato elektricky nabité atomy těžkých kovů. Ve vzduchu, které jsou ve formě volných atomů nebo ve spojení s submikroskopických částic (méně než 0,035 mikronů) - kondenzačních jader. Ve formě volných atomů jsou přítomné ve vzduchu, zejména atomy RaA (90%) a Rab (10%), které jsou velmi mobilní (difúzní koeficient 1-1,3 cm / s). Atomy spojené s kondenzační jádra, méně pohyblivé - difuzní koeficient 0,045-0,015 cm / s. Volné atomy ve větším rozsahu, než související, jsou uloženy na různých povrchů za tvorby aktivních dceřinné produkty radonu povlak. Doba jejich života předtím, než se na povrchu a neaktivních aerosolových částic není větší než 10-60 sekund.

U palubního radonové lázně (BPB) je téměř 90% z radonu dceřiných produktů v průběhu řízení (15 až 20 min) ze vzduchu, jsou uloženy na vnitřní stěně krabice, 5% zůstává ve vzduchu a bude uložen na kůži pacienta v lázni.

Ponoření do vody radonu na povrchu potažené snadno uloženy na jejich dceřinných produktů radonu, zejména při řízení ponoření tela- dceřinné produkty difundují ve vodě.

Poměr radonu a jeho dceřiných produktů ve vodě a vzduchu, se může měnit ve velmi širokém rozmezí - od radioaktivního rovnováhy celého řetězce až do téměř úplné absenci dceřiných produktů ve vodě a vzduchu.

Rozpad krátkotrvajících výrobků vede ke vzniku prvních dlouhým poločasem rozpadu produktů radonu - VaV.
VaV (olovo izotop) významně vyšší ve srovnání s regionálními poradními poločasem rozpadu (22 let), a proto nemůže přijít k němu v radioaktivní rovnováze, v případě, že jsou izolovány od Ra226.

Činnost VaV při plném rozpadu radonu atomů bude pouze 0005 původní aktivity radonu. Nicméně, staré radium přípravky VaV mohou hromadit v podstatných množstvích, například 1 g radia do 22 let dává 500 mCi rad.

VaV vstupuje Rae (bismut izotop). Vzhledem k tomu, že je vytvořen RAF (polonium izotopů), ze které se pak tvořily stabilní izotop Rb206 vedení.

Polonium, podobně jako Rad, hromadí se ve starých radia přípravků. V rovnovážném stavu, s 1 g radia hromadí 2,24 • 10-4 g polonium. Být silný kolloidoobrazovatelem, polonium snadno adsorbují prachové filtry povrchem nádobí atd za mírně kyselých podmínek, má schopnost tvořit velké množství komplexní sloučeniny, a snadno sublimuje při teplotě 450 ° C,

Emise radonu a jeho dceřiných produktů mají významný vliv na okolní materiál. Sklo (včetně křemen) za působení ionizujícího záření se postupně stávají křehkými a mění barvu. Její záření radium řešení rozkládat vodu za vzniku H2 O2, O3 a H2O2, tj k vytvoření detonační plynu. Radia v roztoku (1 g), rozlišuje mezi 0,5 a 1 cm3 plynu za hodinu.

V praxi, tam byly případy, kdy se vodný roztok, obsahující 0,5-0,6 g radia solí nalije do 3/4 objemu v uzavřené nádobě, spontánní výbuch dlouhý (přes měsíců) skladování při teplotě místnosti. Hlavním důvodem byl nedostatek prostoru hodnoty výbuchu plynu nad kapalinou. Možné exploze uzavřených ampulích radium sůl v době pitvy jejich hromadění v třaskavého plynu.

izotopy série radia v přírodě rozšířila po celém zemském povrchu. V tomto ohledu, radium, radonu a jeho dceřiných produktů obsažená v půdě, vodě a vzduchu. Obsah radonu nad pevninou je v průměru 1 • 10-13 Ci / l. V půdě, radonu, jako pravidlo, je 100 krát více. Ve vodě řek, jezer a oceány radonu prakticky chybí v důsledku příznivých podmínek pro jeho přemístění do atmosféry. Ve vodách se sediment radonu obsažena v koncentracích v rozmezí od 1,5 do 6 • 10-11 Ci / l, radia - 2-3 • 10-12 g / l.

Ve vodách kyselé magmatické obsah skála radonu je v průměru 1 • 10-9 Ci / l, radia - 2-4 • 10-12 g / l. Ve vodách uranových ložisek radonu obsah průměry 0,5-1 • 10-8 Ci / l, radium - 6-8 • 10-11 g / litr. Při vysokých koncentracích radonu ve vodě, obsahuje řadu radioaktivních pramenů, minerální vody obsahují alespoň 5 NCI / l 10 nCi / l radonu.

Uran, radium, thorium

Kromě radonu ve vodě některých pramenů může být detekován ve vysokých koncentracích uranu, radia, thoria.

uranu nebo radia obsah v minerální vodě, je přípustná vyšší než dvanáctkrát, pokud jde o přípustnou tyto izotopy ve vodě zdrojů pitné vody. To je založeno na skutečnosti, že využití vody k pití v obci je menší než 1 měsíc za každý rok (pitná voda se užívá každý den po celý život).
To znamená, že v souladu s obsahem NRB-99 radia v minerálním pitné vody by neměl překročit 0,2 • 10-9 Ci / l (7,2 Bq / l), a uranu - 37,2 Bq / l.

V každém případě dodání těchto izotopů v těle s minerální vody by neměla překročit limitní hodnotu na základě ročních příjmů uvedených v NRB-99 (8,4 • 103 Bq / rok a 6,7 • 102 Bq / rok, v uvedeném pořadí). V této souvislosti přijímací lázně obsahující radium nad 0,2 • 109 Ci / l nepraktické.

V Rusku, pouze voda Ukhta nesmí být použit v praxi lázeňských procedur (zakázaný v 30. letech tohoto století).

I.I.Gusarov

Sdílet na sociálních sítích:

Podobné