Большая Советская Энциклопедия (РА) - БСЭ БСЭ

  Р. л. 3-го класса предназначены для проведения работ с наименьшими («индикаторными») активностями. В таких лабораториях осуществляется большинство аналитических, химических и биологических исследований с использованием радиоактивных изотопов в качестве изотопных индикаторов. Для защиты персонала от радиоактивных загрязнений и от излучения используют защитную одежду, кюветы из пластмассы или нержавеющей стали, простейшие дистанционные приспособления (пинцеты, щипцы и т.д.), защитные экраны из оргстекла, свинца и т.п. Работы с эманирующими (образующими радиоактивные изотопы радона), летучими, порошкообразными веществами проводятся в боксах или вытяжных шкафах. Предусмотрены дополнительные средства индивидуальной защиты (респираторы или противогазы, пластиковая спецодежда). В составе Р. л. 3-го класса рекомендуется иметь душевую и помещения для хранения и фасовки радиоактивных веществ.

  Р. л. 2-го класса предназначены для проведения работ со средним уровнем активности (радиохимические, физико-химические, металлофизические, физические, некоторые биологические и др. виды работ). Лаборатории размещают в отдельном здании (или изолированной части здания). Предусматривается возможность быстрой и эффективной дезактивации моющими растворами помещения и оборудования. Операции с радиоактивными веществами проводятся в боксах или вытяжных шкафах с применением манипуляторов и др. дистанционных приспособлений, используются также перчатки, герметично вмонтированные в фасадную стенку. В составе лаборатории должен быть санпропускник или душевая для дезактивации тела или пластиковой спецодежды, пункт радиационного (дозиметрического) контроля на выходе и хранилище радиоактивных изотопов и отходов.

  Р. л. 1-го класса (см. «Горячая» лаборатория) предназначены для проведения работ с высокими уровнями активности (верхний предел активности для них не устанавливается). Они оборудованы для работ по выделению радиоактивных изотопов из продуктов деления ядерного топлива, облученных материалов и мишеней, сборки тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ) ядерных реакторов и др. работ, требующих высокого уровня герметизации защитного оборудования. Р. л. размещаются в отдельном здании или изолированной части здания с отдельным входом только через санпропускник. Для повышения безопасности работ Р. л. имеют 3-зональную планировку: I зона (необслуживаемые помещения) — камеры и боксы, где размещается оборудование для работы с радиоактивными веществами, являющееся основным источником радиоактивного загрязнения; II зона — помещения (периодически обслуживаемые) для проведения ремонта оборудования, транспортировки, загрузки и выгрузки радиоактивных материалов из I зоны, хранения радиоактивных отходов; III зона — помещения постоянного пребывания персонала, операторские, пульты управления и др. Для исключения переноса загрязнения между II и III зонами оборудуется санитарный шлюз с пунктом дозиметрического контроля. Все работы с радиоактивными веществами производятся в герметичных боксах и камерах с помощью дистанционных манипуляторов. Наблюдение ведётся с помощью перископов, окон из свинцового стекла, телевизионной аппаратуры. Степень герметизации защитного оборудования и надёжная биологическая защита обеспечивают полную безопасность для персонала в помещениях III зоны. В помещениях II зоны персонал работает в герметичных изолирующих костюмах в течение безопасного (предельно допустимого) времени. Помещения I зоны могут посещаться персоналом только в аварийных ситуациях или после проведения дезактивации дистанционными средствами до предельно допустимых уровней; безопасность работ и используемые защитные меры контролируются службой радиационной безопасности.

  Лит.: Реформатский И. А., Лаборатории для работ с радиоактивными веществами, М., 1963; Основные санитарные правила работы с радиоактивными веществами и другими источниками ионизирующих излучении (ООП-72), М., 1972; Нормы радиационной безопасности (НРБ-69), 2 изд., М., 1972.

  В. К. Власов.

Радиохимический анализ

Радиохими'ческий ана'лиз, раздел аналитической химии, совокупность методов определения качественного состава и количественного содержания радиоактивных изотопов в продуктах ядерных превращений. Радиоактивные изотопы могут при этом возникать за счёт ядерных реакций как в природных объектах, так и в специально облученных материалах. В отличие от радиометрического анализа, имеющего целью определение содержания радиоактивных элементов только с помощью физических приборов, целью Р. а. является нахождение содержания радиоактивных изотопов в исследуемых объектах с применением химических методов отделения и очистки.

  Идентификация радиоактивных изотопов и количественное их определение осуществляются путём измерения g- или a-активности облученных мишеней или веществ природного происхождения на g- и a-спектрометрах. Радиометрическая аппаратура позволяет анализировать сложные по составу смеси радиоактивных изотопов без разрушения исходного вещества. При анализе объектов, содержащих большое число радиоактивных изотопов, или объектов, в которых относительные концентрации различных радиоактивных изотопов варьируют в широком диапазоне, а также в тех случаях, когда распад исследуемого радиоактивного изотопа сопровождается испусканием только b-частиц или рентгеновским излучением, исходное вещество растворяют в воде или кислоте. К раствору добавляют изотопные или неизотопные носители и проводят различные химические операции разделения смеси на исследуемые элементы и последующей их очистки (с этой целью наиболее часто используют методы осаждения, экстракции, хроматографии, электролиза, дистилляции и др.). Затем с помощью радиометрических счётчиков и спектрометров ядерных частиц идентифицируют и определяют абсолютные активности радиоактивных изотопов, выделенных в радиохимически и химически чистом состояниях. Поражающее действие радиоактивных излучений требует соблюдения особой техники безопасности (см. Дозиметрия, Радиохимическая лаборатория).

  Современный Р. а. (исторические сведения см. в ст. Радиохимия) получил широкое практическое применение при решении многих аналитических вопросов, возникающих при производстве ядерного топлива, при открытии и изучении свойств новых радиоактивных элементов и изотопов в активационном анализе, в исследовании продуктов различных ядерных реакций. Р. а. используется для обнаружения на поверхности Земли радиоактивных продуктов ядерных взрывов, для изучения индуцированной космическим излучением радиоактивности метеоритов и поверхностных слоев Луны и в ряде др. случаев.

  Лит.: Старик И. Е., Основы радиохимии, 2 изд., Л., 1969; Радиохимический анализ продуктов деления, [под ред. Ю. М. Толмачева], М. — Л., 1960; Радиохимия и химия ядерных процессов, под ред. А. Н. Мурина [и др.], Л., 1960; Лаврухина А. К., Малышева Т. В., Павлецкая Ф. И., Радиохимический анализ, М., 1963; Лаврухина А. К., Поздняков А. А., Аналитическая химия технеция, прометия, астатина и франция, М., 1966; Мец Ч., Уотербер и Г., Аналитическая химия трансурановых элементов, пер. с англ., М., 1967.

  Л. К. Лаврухина.

Радиохимия

Радиохи'мия, область химии, изучающая химию радиоактивных изотопов, элементов и веществ, законы их физико-химического поведения, химию ядерных превращений и сопутствующие им физико-химические процессы. Предмет, методы и объекты исследования Р. позволяют выделить в ней следующие разделы: общая Р.; химия ядерных превращений; химия радиоактивных элементов и прикладная Р.

  Общая Р. изучает физико-химические закономерности поведения радиоактивных изотопов и элементов. Радиоактивные изотопы по химическим свойствам практически не отличаются от нерадиоактивных. В природных объектах, рудах, в продуктах, получаемых искусственно, в растворах, образующихся после переработки сырья, они присутствуют в сверхнизких концентрациях; претерпеваемый ими распад сопровождается ядерным излучением (см. Радиоактивность). Большинство природных радиоактивных изотопов — дочерние изотопы, продукты распада 238U, 235U и 232Th (см. Радиоактивные ряды). Концентрация некоторых из них в равновесных рудах U и Th на 1 г чистого материнского изотопа приведены ниже.

Дочерний изотоп, г

Материнский изотоп 210Po 223Fr 222Rn 227Ac 226Ra 228Ra 228Ac 231Pa 238U 7,6×10-11 2,14×10-13 3,4×10-7 235U 1,3×10-15 1×10-10 5,6×10-5 232Th 1,5×10-9 5×10-14

  Радиоактивные изотопы получают и искусственным путём — облучением различных веществ ядерными частицами (выход порядка 10-8—10-12% по массе). В ряде случаев в большом количестве др. атомов находятся сотни, десятки и даже единицы атомов радиоактивных изотопов. (Лишь в производстве ядерного горючего Pu получается в относительно больших количествах, хотя и его концентрация в облученном нейтронами U мала.). Выделять радиоактивные элементы и изотопы приходится, следовательно, из ультраразбавленных систем, а массы их в большинстве случаев не поддаются взвешиванию. Физико-химическое поведение ультраразбавленных растворов весьма сложно; оно может описываться законами идеальных растворов, однако иногда из-за побочных процессов, связанных с адсорбцией, радиолизом и пр., эти законы не соблюдаются. В общей Р. рассматривается изотопный обмен, процессы распределения микроколичеств радиоактивных изотопов между фазами, процессы соосаждения, адсорбции и экстракции, электрохимия радиоактивных элементов, состояние радиоактивных изотопов в ультраразбавленных системах — дисперсность (образование радиоколлоидов) и комплексообразование.