12.1 Технеций (экамарганец) 43Tc

Д. И. Менделеев предсказал существование этого элемента. Ближайшие химические аналоги технеция – марганец и рений. В 1937 году Сегре и Перье и получил технеций по реакции . Технеций обнаружен среди осколков деления урана. В настоящее время известно 20 изотопов и ядерных изомеров технеция с массовыми числами от 92 до 107 и с периодами полураспада от нескольких секунд до 2·10⁶ лет. Наиболее важными из них являются изотоп и его ядерный изомер . Основным источником получения является деление урана или реакции :

Элементарный технеций – металл серебристого цвета, относится к YII группе элементов периодической системы Менделеева. Технеций относится к подгруппе марганца Mn – Tc – Re. По химическим свойствам Тс ближе к рению, чем к марганцу. Наиболее устойчивой и характерной степенью окисления технеция является +7. При низких температурах он обладает сверхпроводимостью

Так как технеций содержится в продуктах деления урана и в молибденовых мишенях, важной задачей является отделение технеция от продуктов деления и от молибдена.

По степени эффективности методы выделения технеция можно расположить следующим образом: экстракционные > ионообменные > осадительные > дистилляционные > электрохимические. Например, для отделения технеция от продуктов деления могут быть использованы методы соосаждения с сульфидами тяжелых металлов и труднорастворимыми перхлоратами.

Применение технеция обусловлено как его уникальными свойствами, так и благоприятными ядерно-физическими характеристиками его основного изотопа (большой период полураспада, мягкое в – излучение).

Обладая высокой коррозионной устойчивостью и малым сечением активации, технеций является перспективным материалом для антикоррозионных покрытий в реакторостроении, сверхпроводимость технеция и его сплавов позволяет использовать их в качестве конструкционного материала для сверхпроводимых магнитов. используется для приготовления в – источников, используется в медицине для диагностики болезней щитовидной железы и урологических заболеваний, для изготовления высокотемпературных термопар. Из продуктов деления получают в килограммовых количествах, в то время как 1 килограмм урана в урановой руде дает содержит 5·10^-10 г . Для получения готовят изотопный генератор из , который адсорбируют из азотнокислого раствора на колонке из Al₂O₃, Тс вымывают разбавленной азотной кислотой.

12.2 Прометий –

Прометий входит в цериевую группу лантанидов. В соответствии с правилами устойчивости ядер у элементов с порядковым номером 61 не может быть стабильных изотопов, элемент радиоактивен . Впервые прометий был выделен химически в 1947 году Маринским и Гленденином из продуктов деления урана , Т_1/2 = 2,6 года. В ядерном реакторе на 100 кВт мощности в сутки образуется 1 мг элемента 61. Из 1 кг Pu в реакторе получается около 7 г Pm.

Название Pm получил по имени мифологического титана Прометея, похитившего огонь и передавшего его людям.

В настоящее время известно более 20 изотопов и ядерных изомеров прометия с массовыми числами, но наиболее доступным и имеющим практическое применение является (Т_1/2 = 2,64 года).

Прометий может быть также получен по реакции:

.

В соответствии с положением элемента в периодической системе единственной устойчивой степенью окисления Pm является +3. Ближайшие его химические аналоги – соседние с ним лантаноиды – неодим и самарий. Химические свойства лантанидов близки.

В крайне разбавленных растворах при рН < 3 Pm находится в ионном состоянии. При рН > 3 в результате гидролиза начинается образование радиоколлоидов. При рН 6-7 Pm сильно адсорбируется на стекле.

Из облученных материалов, продуктов деления урана и природных материалов прометий выделяется с фракцией редкоземельных элементов и иттрием, отделение от которых является основной задачей при получении и анализе прометия.

Важнейшими методами выделения прометия является ионообменная хроматография и экстракция. Для выделения прометия используются также процессы соосаждения, основанные на изоморфизме оксалатов и фторидов редкоземеньных элементов или на адсорбции прометия на оксидах и гидроксидах металлов.

Все области применения обусловлены его ядерно-физическими характеристиками (мягкое в – излучение, отсутствие г – фона, большой период полураспада).

используется для изготовления изотопных источников тока (атомных электрических батарей), основанных на действии в– излучения на люминофоры, которые в свою очередь, действуют на фотоэлементы, превращающие световую энергию в электрическую. Такие источники используются в космических исследованиях,в радиоизотопных стимуляторах сердечной деятельности, в слуховых аппаратах и часах. используется также для изготовления изотопных ионизаторов для снятия электростатических зарядов. Кроме того используется как источник в– излучения для измерения толщины и плотности материалов небольшой толщины.