Предлагаемое пособие содержит материал, важный для практического использования радиоактивных индикаторов в химии. Книга предназначена для читателя, уже знакомого с принципами использования радиоактивных индикаторов в химии (например, в объеме пособия В. Б. Лукьянова, С. С. Бердоносова, И. О. Богатырева, К. Б. Заборенко и Б. 3. Иофа «Радиоактивные индикаторы в химии. Основы метода» М., «Высшая школа», 1975).
Первые четыре главы данного пособия включают разделы, мало освещенные в учебной литературе, но имеющие большое значение для овладения методом: вопросы радиационной безопасности, технику работы с радиоактивными веществами, проведение абсолютных и относительных измерений, обработку результатов регистрации радиоактивности. Изложение теории сопровождается многочисленными расчетными примерами.
В гл. 5 пособия приведены описания 23 лабораторных работ. Условно их можно разбить на 5 групп. В первую группу входят работы, знакомящие с основными приемами, необходимыми для проведения любого химического эксперимента с радиоактивными индикаторами (работы 1 — 4). Следующие 3 работы (2-я группа) посвящены изучению изотопного обмена. В 3-й группе (работы 8 — 12) рассмотрено использование радиоактивных индикаторов в аналитической химии, в 4-й (работы 13 —-21) — в физической и неорганической химии, в 5-й (работы 22 и 23)—в органической химии. Теоретический материал, относящийся к лабораторным работам, приведен в соответствующих главах упомянутой книги «Радиоактивные индикаторы в химии. Основы метода».
Опыт, накопленный на кафедре радиохимии химического факультета МГУ им М. В. Ломоносова, показывает, что в минимальном объеме практикум по методу радиоактивных индикаторов в химии для студентов-нерадиохимиков должен включать 6— 7 лабораторных работ (работы №1,4 и по 1 — 2 работы из остальных групп). При выборе работ желательно руководствоваться будущей специализацией студента.
Заключительная, шестая глава книги включает расчетные задачи. Задачи подобраны так, что каждому примеру,
гт Стр.
Предисловие.............................. 3
ГЛАВА 1. ВОПРОСЫ РАДИАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ
§ 1. Действие излучения на организм................. 5
1. Биологическое действие излучений.............. 5
2. Внешнее и внутреннее облучение............... 7
§ 2. Основные понятия дозиметрии.................. 8
1. Поглощенная доза. Экспозиционная доза........... 8
2. Коэффициент качества. Биологический эквивалент рада ... 10
3. Предельно допустимые дозы................. 12
§ 3. Расчет доз, создаваемых источниками Р-И у-излучения........ 14
1. Интенсивность и плотность потока излучения.......... 14
2. Доза, создаваемая параллельным потоком моноэнергетических 7-квантов.......................... 55
3. Доза от точечного источника со сложным составом ^-излучения. Ионизационная постоянная и гамма-эквивалент........ 17
4. Доза от внешнего источника р-излучения........... 19
§ 4. Защита от излучения...................... 22
1. Защита временем и расстоянием............... 22
2. Защитное экранирование.................. 24
3. Расчет защиты от у-излучения................ 25
§ 5. Приборы дозиметрического контроля............... 30
§ 6. Оборудование для работ с радиоактивными веществами и средства
защиты от облучения...................... 34
1. Классификация работ с радиоактивными веществами .... 34
2. Оборудование и средства защиты, применяемые при работах
II и III классов....................... 36
§ 7. Организация работ с радиоактивными веществами в лаборатории 39
1. Правила работы с радиоактивными веществами........ 39
2. Дезактивация и удаление радиоактивных отходов....... 41
Вопросы............................. . 45
ГЛАВА 2. ТЕХНИКА РАБОТЫ С РАДИОАКТИВНЫМИ ИНДИКАТОРАМИ
§ 1. Подготовка к проведению эксперимента............. 47
§ 2. Вскрытие упаковки радиоактивных веществ. Приготовление раствора требуемой активности;;.................. 51
§ 3. Очистка изотопа от радиоактивных примесей и определение его
радиохимической частоты................... 56
§ 4. Проведение основного эксперимента Приготовление препаратов
для измерения активности ................... 58
Вопросы............................... 63
ГЛАВА 3. ВЛИЯНИЕ СВОЙСТВ ИССЛЕДУЕМОГО
ИЗОТОПА И УСЛОВИЙ ИЗМЕРЕНИЯ НА ВЕЛИЧИНУ
РЕГИСТРИРУЕМОЙ АКТИВНОСТИ
§ 1. Связь между абсолютной и регистрируемой активностью..... 64
§ 2. Эффективность счетчиков к Р- и у-излучению........... 66
§ 3. Ослабление излучения в стенках детектора и в слое воздуха между
препаратом и детектором..................... 68
ото
Стр.
§ 4. Самоослабление излучения ................... 69
§ 5. Обратное рассеяние излучения.................. 71
§ 6. Поправка на схему распада изотопа............... 73
§ 7. Учет геометрических условий измерения............. 74
§ 8. Расчеты с использованием зависимости между абсолютной и регистрируемой активностью..................... 76
§ 9. Условия проведения относительных измерений.......... 80
Вопросы................................ 8'
ГЛАВА 4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЯ РАДИОАКТИВНОСТИ
' § 1. Погрешности измерений..................... 83
1. Виды погрешностей...................... 83
2. Случайные погрешности. Нормальный закон распределения . 86
3. Генеральная и выборочная совокупность. Расчет среднего и дисперсии по выборочным данным............... 89
§ 2. Статистический характер радиоактивного распада и распределение
Пуассона........................... 92
. § 3. Некоторые методы статистического анализа............ 97
1. Основные понятия теории интервального оценивания. Оценка генерального среднего на основании выборочных данных . . 97
2. Проверка гипотезы о пуассоновском характере распределения результатов измерения радиоактивности ........... 101
§ 4. Оценка точности результатов косвенных измерений........ 103
1. Закон накопления погрешностей............... 103
2. Выбор оптимальной продолжительности измерений препарата с фоном и фона........................ Ю6
3. Функция для выбора оптимального режима работы радиометрической аппаратуры..................... 109
§ 5. Оценка параметров линейной зависимости методами регрессионного
анализа '............................ Ш
§ 6. Обработка результатов эксперимента............... 118
| Вопросы............................. 125
i Г Л А В А 5. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ.....127
i '-
Оформление лабораторных работ.................. 127
Работа 1. Измерение радиоактивности с помощью счетчиков ядерных
излучений........................ 132
1. Установка со счетчиком Гейгера — Мюллера.......... 136
2. Установка со сцинтилляционным счетчиком......... 140
Работа 2. Определение периодов полураспада радиоактивных изотопов по уменьшению активности............ 144
1. Определение периода полураспада меди-66........... 145
2. Определение периода полураспада марганца-56........ 147
Работа 3. Измерение доз, получаемых при работе с радиоактивными веществами..................... 150
Работа 4. Определение абсолютной радиоактивности ....... 152
1. Определение абсолютной активности методом относительных
измерений...........................152
I 2. Определение абсолютной активности методом" фиксированного телесного угла ....................157
J 3. Определение общей абсолютной активности раствора......160
V Работа 5. Изучение кинетики гомогенного изотопного обмена ... 161
Работа 6. Изучение изотопного обмена ионами I- между раствором
и осадком РЫ2......................164
Работа 7. Синтез меченой тиомочевины методом изотопного обмена 166 Работа 8. Контроль разделения малых количеств веществ методом электрофореза на бумаге с использованием радио-
Стр.
1. Разделение бария и лантана.................169
2. Разделение стронция и иттрия...............170
Работа 9. Метод изотопного разбавления. Количественное определение иодид-ионов в присутствии бромид-ионов......171
Работа 10. Радиометрическое титрование............174
1. Определение фосфора и магния................175
2. Определение меди и цинка при их совместном присутствии . . 177
3. Определение цинка......................179
Работа 11. Нейтронный активационный анализ..........181
1. Определение содержания марганца в породе..........181
2. Определение содержания диспрозия в присутствии гольмия . 183
3. Определение количества индия в растворе...........184
Работа 12. Определение бора по поглощению нейтронов......186
Работа 13. Определение растворимости малорастворимых веществ 187
1. Определение растворимости SrSO4 в воде..........!90
2. Определение растворимости РЫ2 в растворах Nal.......192
Работа 14. Определение растворимости MgNH4PO4 в растворах
магнезиальной смеси методом Неймана...........193
Работа 15. Определение коэффициента самодиффузии иодид-иона в
растворе иодида натрия..................196
Работа 16. Изучение адсорбции иода на активированном угле . . 198 Работа 17. Определение удельной поверхности сульфата стронция
методом поверхностного изотопного обмена ........ 201
Работа 18. Определение коэффициентов распределения и разделения
элементов при их экстракции органическими растворителями 203
1. Разделение стронция (II) и иттрия (III)............204
2. Разделение железа (III) и кобальта (II)............205
Работа 19. Применение радиоактивных индикаторов при ионообменном разделении элементов...............207
1. Разделение ионов Fe3+ и Сг3+ с помощью катионита......207
2. Разделение ионов Са'2+ и Sr2+ на катионите.........211
Работа 20. Использование радиоактивных индикаторов для определения состава и констант образования комплексных соединений методом ионного обмена .............. 212
1. Изучение комплексных соединений стронция и кальция с
лимонной кислотой ................... 214
2. Изучение комплексных соединений стронция и кальция с винной кислотой..........................215
Работа 21. Изучение кинетики восстановления AsO|~ иодид-ионами 216 Работа 22. Синтез пропионовой кислоты, меченной 14С в карбоксиле 218 Работа 23. Изучение механизма окисления пропионовой кислоты . . 222
1. Окисление дихроматом калия в кислой среде......... 223
2. Окисление перманганатом калия в щелочной среде......224
Г Л А В А 6. РАСЧЕТНЫЕ ЗАДАЧИ
1. Радиоактивность.........................226
2. Регистрация излучения. Влияние свойств исследуемого изотопа и
условий измерения на величину регистрируемой активности . 229
3. Радиационная безопасность................... 231
4. Изотопный обмен......................... 232
5. Особенности поведения радиоактивных веществ.......... 233
6. Методы выделения, разделения и концентрирования радиоактивных изотопов..............................234
7. Применение радиоактивных изотопов в аналитической химии. . . . 235
8. Применение радиоактивных изотопов в неорганической, физической
и органической химии....................241
9. Обработка результатов измерения радиоактивности ........ 245
Литература............................250
Приложения............................252
Основные обозначения .......................7 273
Цена: 150руб.
