Спосіб одержання суміші стабільних нуклідів селену-74 та германію-74 з чистого миш’яку-75

Спосіб одержання суміші стабільних нуклідів селену Se74 та германію Ge74 з чисто го миш'яку As 75, заснований на застосуванні ядерної технології, який відрізняється тим, що чистий миш'як As 75 поміщають у центральний експериментальний канал дослідного реактора, потім опромінюють його інтегральним потоком швидких нейтронів ядерного реактора, при цьому екранують центральний канал від теплових нейтронів екранами з бору і кадмію, а опромінений продукт витримують у реакторі протягом 150 діб, внаслідок чого одержують стабільні нукліди селену Se74 та германію Ge74 за фізичною схемою ядерної технології As 75 + nБ → As 74 + nБ + nБ . Винахід належить до ядерних технологій одержання нуклідів у чистому виді, а саме, до одержання суміші ізотопу селен Se74 і ізотопу германію Ge74. Природний селен складається із шести стійких ізотопів Se74(0,87%), Se76(9,02%), Se77(7,58%), Se78(23,52%), Se80(49,82%), Se82(9,19%). Селен одержують з відходів сірчанокислотного, целюлозно-паперового виробництва й анодних шламів електролітичного рафінування міді. Для витягу селену зі шламів їх піддають окисному випалу чи нагріванню з концентрованою сірчаною кислотою [1]. Відомий також електромагнітний спосіб одержання нуклідів селену. Він заснований на попередньому одержанні природно чистого хімічного селену, перетворенні його в газ при нормальних умовах чи близьким до них. Селен, ізотопи якого потрібно розділити, поміщають у тигель іонного джерела, випаровують і іонізують, при цьому іони витягують з іонізаційної камери сильним електромагнітним полем, формують в іонний пучок і подають у вакуумну розділову камеру [2]. Природний германій складається з п'яти стійких ізотопів Ge70(20,55%), Ge72(27,35%), Ge73(7,78%), Ge 74(36,5%), Ge 76(7,86%). У промисловій практиці германій одержують переважно з побічних продуктів переробки руд кольорових металів. Як сировину використовують також золи від спалювання вугілля і відходи коксохімічних заводів. Сировину піддають хлоруванню соляною кислотою, потім гідролізу утвореного при цьому GeCl і прожарюванню продукту гідролізу до Ge2, після чого відновлюють його воднем чи аміаком до металу [3]. Відомий також газо-дифузійний спосіб поділу ізотопів германія, при якому газоподібну сполуку поділюваного елемента при досить низькому тиску переганяють через пористу перегородку, що містить до 10 отворів на 1см 3. Більш легкі ізотопи германія проникають через перегородку швидше важких. У результаті газ збагачується легким компонентом з одного боку перегородки і важкої з другого. Якщо різниця в молекулярних масах нуклідів дуже мала, то необхідне повторення цього процесу тисячі разів до одержання необхідної концентрації збагачення [4]. Відомі способи одержання нуклідів селену та германію дуже дорогі, енергоємні і вимагають створення спеціалізованих заводів. 65% +β -β Se74 (19) UA (11) 78233 (13) C2 Ge74 35% 3 78233 4 Найбільш близьким за сукупністю істотних ку As 75 швидкими нейтронами, а потім витримки ознак, прийнятому як прототип є спосіб одержання опроміненого продукту протягом 150 діб для повхімічного елемента за допомогою ядерних реакцій ного розпаду маємо нуклідну суміш, що складапід дією нейтронів і прискорено заряджених частиється зі стабільних нуклідів: миш'яку As 75, германок [5]. нію Ge74 та селену Se74 . Однак і цей спосіб має ряд недоліків, тому що Фізична схема ядерної технології одержання для його здійснення потрібно спеціальне устаткугерманію Ge74 і селенеє74 має вигляд: вання з комплексом пристосувань у вигляді спеціальних камер і цілого ряду допоміжного устаткування. Основою винаходу і його суттю є створення високоефективного, надійного способу одержання суміші стабільних нуклідів селену-74 і германію-74 з чистого миш'яку на основі ядерної технології. Поставлене технічне завдання реалізується таким чином. Таким чином, при опроміненні миш'яку-75 у Вихідним продуктом є природний миш'як, що твердому чи порошкоподібному вигляді значно складається тільки з одного нукліда As 75. Порцію зменшуються токсичні властивості вихідного мамиш'яку у твердому (природному) стані помішують теріалу. У кілька разів знижується енергоємність у центральний експериментальний канал дослідтехнологічного процесу, тому що електрична енерного реактора для опромінення нейтронами реакгія запропонованого способу затрачається тільки торного спектру. При опроміненні миш'яку As 75 на підтримку заданого рівня потужності ядерного тепловими нейтронами виходить миш'як As 76, з дослідного реактора. якого внаслідок b-розпаду виходить нуклід селенуСпосіб, що заявляється, реалізований на дослідному реакторі ДР-100 у Севастопольському 76 - Se76. Щоб запобігти утворенню штучного ізонаціональному інституті ядерної енергії та промитопу миш'яку As 76, центральний канал, де опромісловості. нюється порція миш'яку, екранується від теплових нейтронів екранами з кадмію і бору, внаслідок чого Література миш'як As 75 опромінюється тільки швидкими нейт1. БСЭ. - Μ.: Советская энциклопедия, 1976. Т.23. ронами nБ. При опроміненні швидкими нейтронами 2. Меррей Р. Введение в ядерную технику. - М.: nБ миш'яку As 75 має місце реакція (n,2n), внаслідок Иностранная литература, 1955. якої виходить миш'як As 74, що являє собою ±b ра3. БСЭ. - М.: - Советская энциклопедия, 1971. діоактивний нуклід з періодом напіврозпаду 17,5 Т.6. діб. 65% розпадів цього нукліда дають германій 4. Розен A.M. Теория разделения изотопов в коGe74, a 35%-дають селенів Se74. лоннах. - М.: Атомиздат, 1960. Для відділення 2-х нейтронів від ядра потрібно 5. Смит Г.В. Атомная энергия для военных целей. енергія близько 10Мев. Вихід ядерної реакції за- М.: Иностранная литература, 1946. лежить від густини потоку випромінюваних нейтронів, часу опромінення і маси вихідного продукту. Таким чином, у результаті опромінення миш'я Комп’ютерна в ерстка О. Гапоненко Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601