Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 29. 14 augusti 1948 - Framställning och användning av isotoper, av Yngve Axner
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
14 augusti 1948
505
reaktionen. Wietig har påvisat att utbyte äger rum redan
vid rumstemperatur mellan bariumklorid och bariumsulfat.
Den radioaktiva strålningens begränsade räckvidd
möjliggör uppmätning av diffusionssträckor och kvantitativ
bestämning av diffusionskonstanter. De senare är nödvändiga
för beräkning av reaktioners hastigheter. Så bestämdes för
reaktionen 2 AgJ -f- HgJ2 —>-Ag2HgJ4
självdiffusionskon-stanter av Ag i AgJ och Ag2HgJ4. Eventuell inverkan av
kristallografiska omvandlingar på diffusionshastigheten
undersöktes för AgS04. För spinellbildningsreaktionen
ZnO + FejAi—> Fe2Zn04 bestämdes diffusionen av Zn i
ZnO och FejjZnO*. För blysilikatbildningen slutligen har
bestämts diffusionen av Pb i PbO.
Försök av ovannämnt slag pågår vid Silikatinstitutet
enligt olika metoder. Den ena använder de Hevesys tanke
att uppmäta diffusionen genom den hastighet, med vilken
aktiviteten på en pastills yta minskas genom att den
ursprungligen i ett tunt skikt påångade aktiviteten sprides
till pastillens inre genom diffusion. Bestämningar har
utförts av självdiffusionen av silver i silverjodid,
silver-kvicksilverjodid och silversulfat. Också vid högre
temperaturer, vid vilka förångning av de aktiva skikten måste
väntas, kan metoden användas genom att förångningen
nedsättes med hjälp av en pålagd skyddstablett. På detta
sätt har bestämningar gjorts av zinkens självdiffusion i
zinkoxid och zinkjärnspinell vid temperaturer upp till
1 300°. Vid mycket små diffusionssträckor användes en
metod, som beror på aktivitetsövergången från en aktiv till
en inaktiv pastill, vilka pressats ihop på lämpligt sätt. Så
bestämdes diffusionen av bly i blyoxid mellan 480° och
570° (R Lindnier) .
Adsorptionsanalys med radioaktiva isotoper
Vid klyvning av uran och thorium uppstår isotoper med
massor mellan ungefär 70 och 160. De flesta är /?-aktiva.
Problemet att skilja dem åt angreps 1943 av Manhattan
Project. Det löstes med hjälp av jonbytande material. Cohn
och Tompkins fann, att de flesta av de aktuella jonerna
kunde selektivt förträngas från en organisk jonbytare. Det
bästa elueringsmedlet var komplexbildande organiska
syrors ammoniumsalter vid definierade pH-förhållanden.
Metoden går bra även utan bärare. Identifiering av
isotoperna sker med GM-rör. Man mäter halveringstider eller
utför absorptionsmätningar.
Desorptionen av sällsynta jordarter med komplexbildande
agens skedde så att ordningen blev omvänt mot i
periodiska systemet. Av stort intresse är att man på detta sätt
kunde identifiera elementet 61. Det kom nämligen i
förträngningsserien mellan 60 Nd och 62 Sm. Ovanstående
metodik har använts för separation av sällsynta jordarter.
Blandningen "märkes" först med neutronbestrålning.
Spedding har framställt kg-kvantiteter av vissa sällsynta
jordarter i renheter större än 99,9 %. Oberoende av
amerikanarna har Erämetsä och Lindner arbetat enligt denna
metod.
Radium och barium kan lätt skiljas åt med jonbytare.
Reid har därigenom kunnat skissera en metod att
framställa stora kvantiteter radium. Då kolloidala lösningar
passera jonbytarmassan utan att fastna under det att
jonoida föreningar upptas, har man fått en metod för
rening av vissa ämnen, exempelvis zirkon från järn.
Olika isotoper av samma grundämne har olika affinitet
till jonbytare, vilket ger en metod för isotopseparation.
Jonbytarmetoden möjliggör bestämning av
dissociations-konstanter för komplexa, lösliga föreningar vid mycket
låga koncentrationer (Schubert). Vidare har föreslagits
metodens användning för mätning av
aktivitetskoefficienter hos elektrolyter, för studiet av radiokolloider och för
kvalitativ bestämning av ett radioelements tillstånd i
lösning.
U och UX kan lätt separeras i en jonbytare av ca 10 cm
längd. U fastnar i pelarens första 10 à 20 mm. Genom
förträngning med några tiotal milliliter kocentrerad HCl
fås hela uranmängden ut. Den är nästan befriad från all
/S-aktivitet. Omvänt kan UX uppsamlas genom
förträngning och indunstning. Försök med jonbytare mättade med
Th4+-joner visar att UX och Th4+ i det stora hela är av
samma kemiska natur i lösningen.
Undersökningar av Th-serien med jonbytare ger en
uppdelning i ett flertal /?-aktiva toppar. Vissa toppars aktivitet
stiger med tiden under det att andras sjunker (T
Vester-mark).
Mätning av radioaktiv strålning
Man känner numera till ungefär 400 aktiva, konstgjorda
isotoper. De allra flesta utsänder elektroner eller
posi-troner och de är vanligtvis samtidigt y-emitterande. Några
få viktiga isotoper, nämligen P32, S85, C1* och T, utsänder
ej y-strålar. Vid noggranna mätningar av radioaktiv
strålning är det nödvändigt att i detalj känna till
sönderfallsförloppet. För att åskådliggöra detta brukar man rita upp
ett termschema: Na24 sönderfaller i Mg24 under utsändande
av en /S-partikel; övergången sker ej direkt till Mg:s
grundtillstånd utan till en exciterad nivå; grundtillståndet
nås efter två y-övergångar. Cl38 sönderfaller i Ar38 likaledes
under utsändande av en ^-partikel; Ar38 har även tre
energinivåer, men till skillnad från föregående exempel kan
^-övergång ske till alla tre nivåerna; man har sålunda tre
överlagrade /S-spektra och två y-linjer. Ett tredje exempel:
Mn62 är positronemitterande och övergår i CrB2; Mn har
två energinivåer och Cr fyra; ett flertal övergångar är
möjliga; man får två överlagrade positronspektra, ett flertal
y-linjer, en konversionselektron och en
K-elektroninfångning.
Den vanligaste radioaktivitetsenheten är curieenheten.
Den definierades ursprungligen som den mängd Rn som
stod i jämvikt med 1 g Ra. Numera menar man med
1 curie 3,7 * 1010 atomsönderfall per sekund. Mätningen
blir givetvis enklast vid sådana ämnen som P32 och andra,
där termschemat har endast två nivåer. Om både ß- och
y-aktivitet förefinns måste man i detalj känna termschemat.
Om mätningarna utföres på y-strålningen, måste man
förutom y-energin även känna GM-rörets effektivitetskurva.
En ny enhet, 1 rutherfords 10® sönderfall per sekund, har
föreslagits. För mätning av röntgen- och y-strålning
användes röntgenenheten. 1 r är den strålningsmängd som
på 1 s i 1 cm3 luft ger en jonisation av 1 e.s.e. av vardera
slaget. Denna enhet säger ingenting om antalet kvanta. För
att få ett mått på preparatstyrkan användes enheten
1 rhm (== roentgen per hour and meter). För mätning av
neutronkällors styrka användes n-enheten. Den
definierades ursprungligen med hjälp av ett Victoreen-instrument.
En hel serie radioaktiva standardpreparat erfordras, om
man skall kunna göra mätningar av preparatstyrkor snabbt
och effektivt, ß- resp. y-energin bör överensstämma hos de
båda jämförda preparaten. Lämpliga standardpreparat är
Co00, Cs, UX2, RaD + E (K Siegbahn).
Skydds- och kontrollåtgärder
vid användning av radioaktiva indikatorer
Vid användning av radioaktiva substanser kan risk för
strålskador uppstå på två olika sätt, antingen på grund
av genomträngande strålning från utanför kroppen
befintliga strålkällor eller genom strålning från i kroppen
upptagna radioaktiva ämnen. Det förra fallet förutsätter en
minimienergi av storleksordningen 5 keV för y-strålning
och 50 keV för /^-strålning för att strålningen skall kunna
i nämnvärda kvantiteter tränga så djupt in i huden, att
den där kan förorsaka skador. Endast vid y-strålning med
kvantumenergi överstigande ca 20—30 keV torde direkta
skador på djupt liggande organ ifrågakomma. I det senare
fallet, då strålarna uppstå i själva kroppen, måste man
räkna med fysiologiska verkningar redan vid strålning,
vars kvanlumenergi överstiger den som erfordras för
jonisations- och aktiveringsprocesser av cellernas
molekyler.
Den bästa metod vi för närvarande har för bestämmandet
av stråldosen i kroppen med hänsyn till de fysiologiska
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
