?
шювие ......................... 8
|ие .................... . ...... 9
I ПЕРВАЯ. ОБЩАЯ РАДИОХИМИЯ ......................... 16
Изотопный обмен ................... 16
Оснрвные определения ................. 16
Механизм изотопного обмена ..... , .......... 18
Изотопный обмен в химических соединениях различных классов . 20 Константа равновесия изотопного обмена, коэффициент обмена и степень обмена .................... 22
Термодинамика реакций изотопного обмена . . . ..... .24
Кинетика реакций гомогенного изотопного обмена ...... .30
Кинетика реакций гетерогенного изотопного обмена ...... 34
•ература ........ ............... 40
I
-I. Распределение микроконцентраций радиоактивных изотопов между
двумя фазами ..................... 41
Общие понятия .... ............. ... 41
.Изоморфизм ........ . » ........... 42
s. Закономерности соосаждения ............... 46
|. Термодинамически равновесное распределение при соосаждении (со-
... кристаллизации) .................... 43
|Б. Влияние различных факторов на процесс равновесного распределения при соосаждении . ..... ........... .52
Кинетика процессов соосаждения ............. 58
твеой азой и асплавом 63
•ь
|7. Распределение микрокомпонента между твердой фазой и расплавом
8. Распределение микрокомпонента между твердой и газовой фазами 65
9. Распределение микрокомпонента между двумя жидкими фазами . 66
.. 67
еление мик 66 •ература ..
8. Адсорбция радиоактивных изотопов ........... 68
J- Виды адсорбции ..................... 68
Адсорбция на ионных кристаллах . . . . t ........ 69
Первичная потенциалобразующая адсорбция ......... 72
Первичная обменная адсорбция ............. .74
Вторичная' обменная адсорбция . . ............ 75
Внутренняя адсорбция ..... ..... ;...... 78
teparypa ....... ..... . .......... 79
:. Электрохимия радиоактивных элементов ......... .80
. Особенности электрохимии радиоактивных элементов ..... 80
% Применимость уравнения Нернста для ультраразбавленных рас-
творов ....................... 81
§ 3. Кинетика электрохимического выделения радиоактивных элементов из разбавленных растворов............. . . ' 86
§ 4. Определение критических потенциалов радиоактивных элементов . 87
§ 5. Электрохимические методы исследования свойств радиоактивных элементов...................... . 89
Литература.......................92
Глава б. Состояние радиоактивных изотопов в ультрамалых концентрациях 93
§ 1. Общие сведения....................93
§ 2. Состояние радиоактивных изотопов в растворах.......93
§ 3. Радиоколлоиды . . .................. 93
§ 4. "Факторы, влияющие на состояние радиоактивных изотопов в растворе........................95
§ 5. Методы исследования дисперсности радиоактивных изотопов в растворах....................... 97
§ 6. Методы исследования ионного состояния радиоактивных изотопов
в растворах......................104
§ 7. Состояние радиоактивных изотопов в газовой среде......107
§ 8. Состояние радиоактивных изотопов в твердом веществе. .... 108
§9. Использование эффекта Мёссбауэра............110
Литература.......................117
ЧАСТЬ ВТОРАЯ. ХИМИЯ ЯДЕРНЫХ ПРЕВРАЩЕНИЯ..................118
Глава б. Радиационная химия...................118 f
§ 1. Предмет радиационной химии..............118
§ 2. Взаимодействие ионизирующих излучений с веществом.....118
§ 8. Количественные характеристики радиационно-химических превращений.........................121
§ 4. Основные виды радиационно-химических превращений.....125
§ 8. Действие ионизирующих излучений на воду и водные растворы . 127 § 6. Действие ионизирующих излучений на органические вещества . . 130 § 7. Особенности радиационных превращений в твердых веществах .135 § 8. Радиолиз радиоактивных веществ под действием собственного излучения (авторадиолйз)................. 136
$ 9. Влияние радиоактивности на физические свойства радиоактивных
веществ..................; . . . . 138
Литература....................... 141
Глава 7. Химия атомов, получающихся в результате ядерных превращений,—
«горячих атомов»................... 142
1. Образование радиоактивиых изотопов и расчет энергии отдачи . 142
2. Образование атомов отдачи . . . . . . . . .......147
3. Заряд атомов отдачи..............'. . . 148
4. Удержание..................... 149
5. Механизм реакций атомов отдачи. Взаимодействие атомов отдачи
со средой....................... 162
6. Влияние различных факторов на удержание......... 170
7. Реакции атомов отдачи в твердых веществах........178
8. Химические изменения при изомерном переходе........ 188.
9. Химические изменения при В-распаде .._...,.....189
10. Реакции атомов отдачи трития . . . ...........191
11. Реакции атомов отдачи углерода . . . ,.........194
12. Методы исследования реакций горячих атомов.......197
'итература.................Г ..... 198
•учение и выделение радиоактивных изотопов.....
та получения радиоактивных изотопов ........
тоды выделения радиоактивных изотопов ....
чение радиоактивных изотопов — продуктов распада S38U,
"и 8МТп.......................
. ние радиоактивных изотопов по ядерным реакциям ... .-, чение радиоактивных изотопов из продуктов деления урана . разоваиие радиоактивных изотопов при ядерных реакциях с ча-ками большой энергии.......-........•
199
-199 200
245
253 255
ГЬЯ, ХИМИЯ РАДИОАКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ...............256
активные элементы и радиоактивные изотопы в природе . . 256
тественные радиоактивные элементы в природе . . . гдиоактивные изотопы — продукты ядерных процессов, ц в природе . ....... ....... |одукты ядерных взрывов в природе . ... . . . (диохимический анализ природных объектов . . . . . . .zoo протекаю-... .258 ... .260 . . . .262 . . . .265
грдро ......-• ........ .....
Искусственные радиоактивные элементы . . . . . .... 266
ршеций" - ...... ....... ..... 1ометий ..... ....... ...... .... 266 .... 279 .... 288
. . . . .293 ...... 302
WPa
Уран ................... .... 303
Ътура .................. . ... .319
INpHft ................ . . - . .... 320
' 326 "
Шара • • ............... •
& Элементы — продукты распада урана и тория . . . . .... 327
вотактинин ... ............. . . . - . .327 ..... 342
..... 348
..... 355
даанции .... ... . . . . .360
Jgg* • ••-.••••••••••• • • • , . . . .364 . . . . . 372
Р&ясурановые элементы ...... . . .... ... . . 373
. ... .373
лутоний ...... ..... ..... . ..... .382 .. ... .397
..... 404
. . . . .406
Щштейний ........ .,,..... ........ . . . . .408 .... .409 , . . . .412
«наелевий . . .... . ... . . ...«*
ркент № 102 ............ г -,_ , . :, ... , . ,,fJ*X
§ 11. Лоуренсий...................... 416
§ 12. Курчатовий .....................417
§ 13. Элемент № 105 . . .................- . 418
§ 14. Возможности синтеза более тяжелых ядер.........418
Литература ...............;.......420
Глава 15. Общие свойства актиноидов...............421
4 Литература............•...........435
Глава 16. Химия ядерного горючего...............436
§. 1. Основные проблемы ............'......436
§ 2. Получение урана и тория из руд.............438
§ 3. Разделение изотопов............/..... 446
" § 4. Получение металлического урана и тория..........464
§ 5. Переработка отработанного ядерного горючего........456
§ 6. Ликвидация радиоактивных отходов............467
Литература....................... 468
ЧАСТЬ ЧЕТВЕРТАЯ. ПРИКЛАДНАЯ РАДИОХИМИЯ...................469
Глава 17. Синтез меченных радиоактивными изотопами соединений .... 469
§ 1. Методы и особенности синтеза меченых соединений, их номенклатура 469
§ 2. Прямой химический синтез................470
§ 3. Синтез изотопным обменом...............487
§ 4. Биосинтез......................490
§ 5. Синтез методом атомов отдачи — «горячий» синтез ...... .491
§ 6. Синтез меченых соединении при 6-распаде изотопов, входящих в
молекулы......................495
§ 7. Физико-химические методы синтеза............498
§ 8. Синтез многократно меченных соединений.......,• . .500
§ 9. Анализ радиоактивных веществ..............500
Литература......................- . 50!
Глава 18. Применение радиоактивных изотопов для исследования строения
химических соединений и механизма химических реакций . . . 502
§ 1. Метод меченых атомов 'и его применение в химических исследованиях ........................502
§ 2. Исследование равноценности химических связей в молекуле . ,.504
- § 3. Исследование таутомерии................505
§ 4. Исследование механизма перегруппировок.........508
§ 5. Исследование механизма изомеризации...........511
§ 6. Исследование механизма гомо- и гетеролитических реакций . . ,511 § 7. Исследование механизма реакций, идущих через образование свободных радикалов...................514
§ 8. Исследование механизма окисления и восстановления.....515
§ 9. Кинетический изотопный метод Неймана..........516
§ Ш. Исследование механизма катализа ............518
§ и. Исследование механизма коррозии............ . 521
Литература.......................521
Глава 19. Применение радиоактивных изотопов и ядерных излучений в аналитической химии...................522
§ 1. Применение радиоактивных изотопов для проверки и разработки методов анализа.................... 522
§ 2. Прямое определение химических элементов с помощью радиоактивных реагентрэ .,...,,,......,...,.. 522
COQ
диометрическое титрование ............... %?L
илиз методом изотопного разбавления..........j«/
ггивационный анализ.................ьм
1ределение содержания химических элементов по их радиоактив-
йоды анализа! основанные'на ослаблении и отражении излучения 532
ртонейтронный метод ...............' ' *эд
уура...................
Применение радиоактивных изотопов для определения физико-хи-
мяеских постоянных.................. 540
юеделение констант гомогенных и гетерогенных процессов . . . 540 «Ьеделение коэффициентов диффузии и самодиффузии .... 553 Цведеление констант устойчивости комплексных соединении . . . 5ЬО Ипеделение удельной поверхности твердых кристаллических веществ 567
вределение характеристик электродных процессов ......569
Пользование радиоактивных инертных газов в химических иссле-Йюниях (эманационный метод).............572
////////////////////////////////////////
' ВВЕДЕНИЕ
В 1896г. французский физик Анри Беккерель открыл радиоактивность урана. В 1898 г. Мария и Пьер Кюри открыли новые радирактив-ные химические элементы — полоний ' и радий. '
С тех пор прошло более 70 лет. Эволюция знаний о радиоактивности и радиоактивных элементах привела к созданию новых областей физики и химии — ядерной физики и радиохимии.
Известный французский ученый Поль Лан-жевен, учитель Фредерика Жолио-Кюри, и Альберт Эйнштейн полагали, что открытие радиоактивности можно сравнивать только с открытием доисторическим человеком огня и что это самое революционное открытие в науке.
Еще в 1910 г. В, И. Вернадский в записке «О необходимости исследований радиоактив-, ных минералов Российской империи» пророчески писал: «По мере трго как мы углубляемся в явления радиоактивности, их значение становится для нас все более важным... мы все дальше и глубже подходим к критике и перестройке вековых устоев научного знания... Мы сознаем неизбежность колоссального изменения условий человеческого суще-.ствования, если только человек овладеет радиоактивными явлениями, хотя бы в той мере, в какой он овладел силой пара и электричества... Здесь характер открывающихся перед человеком возможностей в случае даже своего частичного осуществления должен самым мо-'- гущественным образом отразиться на общественной и государственной жязни».
Термин «радиохимия» был впервые введен ji 1919 г. Камероном,
Цена: 300руб.
