无论是天然还是人工制备的放射性核素,不仅常常与其他放射性和非放射性核素共存,而且其浓度往往还很低。因此,人们要研究或应用某一放射性核素,经常从分离及富集工作开始。放射化学分离之所以重要,有多方面的因素。
首先是分离体系的复杂性。三个天然放射系包含了12种元素,40多种放射性核素,要从中分离任何一种核素,都会碰到相当复杂的问题。不但要将许多极微量的放射性核素分离,还要把许多常量的非放射性核素分离。用回旋加速器进行核反应,反应产物也往往是多种多样的。如用低能量的氘核轰击靶子,核反直可能有(d,p)(d,α)(d,n)(d,2n)等,所以最后得到的反应产物总是多种放射性核素的混合物。此外,所用的常量靶子或多或少会含有一些其他的杂质元素,由杂质元素发生的核反应使反应产物更为复杂。在重核作靶子的核反应中除了一般的少量核子迁移的核反应外,轰击粒子的能量较高时,还经常伴随着裂变反应。
其次的因素是所需要分离的放射性物质往往是极其微量的,例如1Ci锶-90的绝对重量只有7mg,在环境样品中常遇到微微居里水平的锶-90,而它的绝对重量约10-14g。在人工放射性方面,与放射性活度为1mCi相应的放射源的重量也是很少见的。而在一般放射化学操作中通常遇到的是μCi级的放射性,其在环境中的重量还要少三个数量级,比分析化学中所遇到的超微量和痕量还要少。因此,放射性物质在样品中的常处于超微量(或示踪量)状态,从而发生所谓的“低浓度效应”,增加放射化学分离的难度。(www.xing528.com)
分离对象的不恒定性,对分离方法也提出了特殊的要求,在分离过程中必须考虑时间的因素。对于半衰期很短的核素,分离过程时间长的方法就不适用,必须设法加快化学分离过程,这种快速分离的放射化学方法在放射化学中有一个特殊的名称,叫作“快化学(fast chemistry)”。
从100年前钋和镭的发现,到第二次世界大战期间铀的裂变产物的分离,直到最近超锕系元素的合成及新核素的发现,都说明了放射化学分离在放射化学中的重要性。
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