Способ определения висмута-212 и висмута-214 в морской воде
СО(оа ОООЕ1О(((!Х
COL() } J» ЛИСТ(1Ч ЕС} (ИХ
РЕСПУБЛИ! (,SU (11 > G 01 Т 1/167
<"л .г, ф 1
ОПИСАНИЕ !< (,.-}О " ЕТЕг}Иг}
К ABT(IPC AMV СЮЩГТРйЬГТВ» г <
ГОСУДАРСТВЕННЬЗЙ НОМИТЕТ !
1<} 1,! У (>РЕ Е}ч(>)у>1 (,! P },tfPf}><
11! }1 Г)."" СССР
1,. (46) 1 > с>с 9? )1>« 1Р (21) >>299111/"" (22) 19, <>Я. В7 (71) Инстигут гео:!i; (н ., .нл>1»;и:Трс.кой хц!i!Ji цм. Л„И, («.; .л }с < о(,> (72) Б,<1,!(с>маре(>ский > О, В,(Р(еил«< )fp
JI.Ì,У1}т1>ов, В.С,)(лрп<>н> Г. II,У>((атский, Л.JI. !!лгорн}>. 1 „ i! . !! „Оса<(<-ий и Л, 1;,И}(я(ci3< кнй (53) "> i6. 79((И;}!, Я. (>(>) Псцо, }!. !!. н д.>. )!ор<.кл(. во>(л. ,< Справ((в<но< > -„.->1 >л<- <»<,. -,!1 )}л<ч;л !
979, с. 36„
))У К((((>1(!} ), i (i(<Ã>Ã ii (1><
}<о, >«>
В} и Ро в образцах (: (,ул.л(« с"!, к -,<)< „ f«> ли> " 11 и-ческои x}t}>!(I» 1)"!r,:: т„! с, и, ".(, (;}> ц
II
), а:(it((It}(rP . <>r> r! i T< .,; >y >J
Таллин, 1982, с, 1 36.
Попяко}3 Е, В, и др, Рл}(i(: xi.r.fr<(. r((è.. исследо<>анин xë.f>f кс ге}<1;д(;<> (ок 8.
ХИМ}.(<}ЕСКО(CC .< YOЯ(i<(1<. }:11<< }><> Г 1 Ц Его коицентриронлнц» цз гiiiil>; T(Рм Ч(.л(-. кена тоцкослой(<(J}I су. ьф< дом меди (< 2 .Радиохи}!ия, 1983, т, 2 >, 3, 372-379, Изобретение o T!(Pert < i >t;- » пиолналитической xl}r .J}è ц .<оет быть,}спользовано при лнллнзс 1(>ц!>о,,(> file Tl частности морских I
НИХ КОРОтКОжИВУ>ИИХ Ряс(«О»УКГИ<,ii»J висмута, я(>ляющихся т рл;" "-"1-. Jpf! I гипрофизических процессов.
Целью изобретения является сь«1( временное определе«це радионуклидов висмута, увеличение. т >«ности результатов и зкспресс}(ости лнллц
Сорбент-концентратор 11<.мутл загружают в tref1, . (t>, (<>>}<и (i 4 ) (!<()(;(})> ОП Р ГЛ Е))Е !1!!}! ВИС)!УТА-2 12
И ВИС) 1УТЛ-2 14 В МОР(. (;О!! ВО(!Е (>7) )1зобретенце относ(}тся к рлдиолнo<>JJEтцческой химии, более. кс>н.(ретно к спс соблм < цре;>е Ipí Jrir короткожн}3ущих раицонуклидов висмута-212 и г<исмута-214 в морской воде. 1!Р.(ью изобретения яв>I>r P TC$t оЛНОВ РЕМ ННОЕ ОП(>ЕДЕЛЕ НИЕ Ра ,и(н нуклидов в(н.мута, v(36 (цчение точи >с.ти ц уме(t:,!rrå <и(13рс <>(>ë. (;пс соб о< ув(е т(}лн(тся путем прс>пуски. (1(я }!о(>г,((-, г о,(!,; через с->рбr(JlaJJ1I}fii ма-. !>1(,1.1. H к„ t(. -тве сс>рбентл Jfc г(0 ro»iIeJJ((н}(((и <. (-с.пектрометрi(«pc J(T(w г(етект< (.>м. Скср с(>опускл(<(tft морс-! (<>J, н<>ды через (op(>(.}1 i I! P и< .нее 2 3 кол(<}<о (> ых обьемов в минуту. Непрсp}»3и;» регистра (ця (! -счетносги от сорбента в онер} етцческом диапазоне 2 3 МэВ, Способ псзволяет определять к >JT», нтрлции кс рот<(оживу}((их ра>}ионукЛИДОВ ВИСМУта, Я(>ЛЯ(с 1(НХСЯ тРаССЕРаМИ гид}>оф((зических пронеoc ñ «3. 3 ил. торцлми), который размеп(ают внутри -спектрометрического датчика (сборки датчиков) таким образом, чтобы сФеспе<}и(ь О -геометрию . регист< рации. Длтчи(с с сорбе}!том подклкчается к сцст еме прокачки воды или размег(лется 1(л буксируемом устройстве и одновременно " зтим включается си(ктрометрировлние. Система прокачк (3 2- к<>лонс чн>rx сбьсмов (>(ннчт,. Ре— гистолция 1" -}}злу«ения }3 знергетичес1529953 IT kC иС ро т о, Ст, С „о = —,- --, имеем ! < ка«<1 OD КО«1< 1 К вЂ”
ЗП полагая,7 - Po С а k
<1тi<ъда k — < 1 (! — е "Оч ) 35 t1РРск .71! ВОДО ° ИЛЕ! <ЕМ >1 - 71, x = "г ком пнн талоне 2-3 ИЗВ производится с по.-<7771ью амплитудного анализатора импульсов с выдачей -счетности на 7еифроп< чатаюе71ее устройство. Кроме тоГО ПОЛУЧаЕМаЯ f-ÑÏÅI ;1<<жет быть заведена иа ЭВИ совместно с нагигационными параметрами, что позволит проводить определение кон21 г. ° . 14 ° 1 де Ве п Ве. и реалы<ом !!pet!;н» с указанием точных коордииат, <<1 алиэ Еп«>."<епг г< сос гава радионук<<щ<ое7 < !<смутн производится кинетическ<н .;. ор<<цпоннь и методом с детектпрова-15 »»eft ),-изпуче1<пл в энергетическом дпапа"оне -3 11ЗВ. В 7р а< -:а с <.Орбци!1 crteclи короткое 7!«УЩ.Е .. !777,;f! f<»! ! <ой g! ffinni;T tff»,i<"t» "Ве fr Hi г 1:Е г 1 1 cAcT<3ftт till дну:< чае те»; кш<ематической (прод<3lL flт .ftf>II<7стью 2-2, 5 u) и pf1I»IoIfccIf I .. Гав <овесная часть криво" н<и,опflcftftft оп<есьее7ает riogtfvft<» <ада, Так как ск<>ро<<ть сорбции ((<) ) 7,77111> f7 fä =- k СГа (1) < де k — ко icT:171!в <<кcfpcfr! It процесса с <117 б 7 7 и и; > 1 N — объct if!lift концентрация смеси радионуклидов и сорбенте, то в случае подвижного динамического равновесия длн смеси радионуклидов можно записать 50 )7 7т <" 1<- С .о (3) или N k К (4) <С ко<7<1 1 .О 55 е де г<„ = 1 x + 1!, (1-х); >f <1 х - долл изотопа Bi н смеси, н 1<2 — постояннь1е распада радиог<2 нуклидов В1 н Ri ccfoTlfeT< òffåííî. Выражение (4) можно записать в виде К (5) "о "ч $ x + Ъ2(1-x) Таким образом, из уравнения (5) следует, что коэффициент концентрирования не зависит от концентрации r.меси радн<71<уклидов в морской воде и скорости прокачки Воды через сорб<.нт, если соб<нодается условие л л k о к < 1, где c „— вРемл контакта одного колоночного объе .а воды с сорбентом, Удельная радиоактивность сорбента при подвижном равновесии зависит лишь от концентрации и соотношения радионуклидов н морской Воде, "1! <7 позволяет испольэовать данный подход для определеш<я концентраций 2i? ° 214 ° . Bi и В1. В морской воде. Следует отметить, что величина <<з,!7 н» может бысть рассче<тана иэ данных по динамическому радиоактивному равновесию. Для ее расчета следует ис11ользовате первую — кинетическую част<. крив>ifr накопления, 3<ели!оем уран!>=-111!fr 1 ) и (2) н Виде 1п(! — ---) = ь (7) IT л Ý <ской части кривой накопления рас- считывается Величина Ъ з<о и по формуле 2<2 рассчитывается доля изотопа Bi в смесп. Полученные результаты используются две<ее Пла расчета концептЯ<2 раций 21 Bi и 4В! в 1<ор<:кой воде при S 1 > 2 использовании c<>c>T>tometI >ttt (3) по (1>опмулам >г< .) (>x! i ) .ч,и K К<>«» ( (1О! /> I/> (r1;.: Г) Е Я - Чун . < ннтв«»>г«jir-;< > ГО> -) j< -И .Л у С >11<((> ",.!/ч(!Л i<- (< ( онер<11(: .:, 1 ->В .;> i. I,-,:; 1/ <2 1, <(1 (<1, c,) > ": /1 ° i / (— jtOJI: Jj, -.>K .. ><о - ГИ, t T с >!>i< 1 . ><>г!1>/ (<,: ",, < . /» <;! l <3 p;i j>II<»IV/K.,<1, -..;>,r fili/iя (, 1 х<>д(1 (1 1> 7" .i i!;, <с(1 ) >> «(I, (13, 11С!(ОЛ >Эуя Cr. От«<НП. НН (, :1 (1 ), отбирая непп.— !!>4«но н() кс> !»,: .,на морг Kvlo ноцу ", Jt!<>(i<» о г .I . нт ..(3>>: сук "Нруя дя) (г< С Сr»>Г (((Э:М гг» . ОМ ГОРИЭОН Е, "1 ж;1<> У ",.г«(;.< «та П)C (P .— ?(< JIPIIlic. i . >г>!г !i гj !!!iif j. 1, Ii!/ <-,,:>; (,Идол 2<2 В 2< Ij). и Ij i >3 !,>и > <>)I l а)((!i/ r(«лог K 3C TH На HC C Г«/ .:Vj P!-> . C «>/ (: ii В к/>ч< .. . твР r >Iгб((1 i>fi;t.:: i»(t>, >l t-—. PItP<>f3@»!>t»t Р I«f>«> <.«((л, >- ?ч < .","а . зжIi!J и(1(О»(,Эl/r:,. М,(т !>i.-> i >,;(:;»!iiir cКОЙ ИЛИ Н< ОГ(;г<1»1<((« -, (ii t<(!>j/ >,. i; ° >Е=. лн (инои 1(,„,,;,о рад; ? (/> И В, НС НН>хг j(. > (>я СЛУЧаЕ ПРЕВЬЯЯЕ>1«г((! --(.ЧЕт Н; l за г счет сорбции этих раднонуг.-.< дон будут статистически з на>(1«мы „ Ill», .-том с увеличением вет(ичи (ы h . б дет >< (< снижаться погрек нос i< (и»>(. f it»i K<3>« центрац(«й рp< к,.« .<оде средиземного моря H «луб!<нс бО м. Б качестве сорбен >;и((о;(ьэовали сорбент Термокс!«д-23 (грану;нрован (ая гидратированная )!1;;< кi>c:ь с»(а) эе1;-неиием 0,2-0,63 мм в коли(<,>е 9 ЛИтрОВ С. 1(Hr) ра/(ИОН <К г>иг)а>(В(«С><(» (<< кута, предварнтел(н(о опред. Л(>I!(I IN i3 лаб Зраторных условиях, р<>н((г-. 15(). т Н качеств II †.епектрометр»« ского датчика испопьэовали сборк,:(: 6 спектромет<>?)<(в?Иf ic латин>-,<>Н с кр; Cталлами Na 1 (j 1, BU: ч(10 . Да- (и: дат И(КОН, г>Н;>Л<-. НЧ (óK> <»(неаННОП <3 «римере 1, T>,<змег ен ную на буксируе->О !<ñì устронс.,;:".. Через датчик (сборку J«a T I)«KC>I! ) С (;ОРбслт(>м, буксируемый на горизонт(о0 м, ><(lf .p<.j>I(вно на xc>.ду судна прн скорости 8 узлов в течение 33„« прока п«чали мор кую лету C расхо егl !1000 л/и. 1!олу (енныс рез л> > лть по эалнсимостн 1 -счетности сорбэ>;та в энергетическом диапазаие 2-3 1!эВ от времени обрабать!вали по уравн ниями (7)-(11) . В резульЯ таге !<ате: -,нческсн обработки, сов1(е(((-он но»t C() cx< !4ni! f .анс врирон t>IHI) судна> tlîëó-;ена карга распр деления 0 Bi j 4. (j- i) в полигоне 25 х х 25 миль на глубине 60 4етров при BpPìc>3>«ос.р.=..днен:>я 60 <1»«н (. 1>нг. 3), В поли«оне 2 ".25 миль на глу(>(>(е 60 и обвар>у:е;(ы дне зон«>1 отрннате(!ьнь(х с ткло>)ен! . 1 и зона поло)><»(теп>,н>>х О"> Кт>ОНЕНИй:q,4(4àpí/3é КОНЦЕНтРа!(-.И Г21 . ) .<--. I . к 1(1 - -- .- . -- --- с (сборка датчико>31 с сорб< нт и р(1 )мещали на буксируемом устро>!ст«<е буксировали на горизонтP 6(! и. Иа фИГ. НОКа 2 — Г pilаЛ -;-р "i< Т<>1;) I(я (jr<<<1 - ави(.И / С > E i — ОЧЕ f (i >г i Н "(>рб/3 > «; 13 диана . «, р: ии излучени;(2,03. (1 1< В i ." в г,-:)ни»!а jH(. 3 nxtciIpc»< /1/;:H" "i TH-, > !, tt lго 7 - < 2 5 мнл>, !1;. глубi > с ..!1 м, время < ед; н» я 6(1 ми>< <,if»Ii J:а >(><> (fr I;а! т Kc)нце!ITp1(<>I>I в пи ;«)К>/,г:!1 /i, J/lfi) j>) ° О/>г)",, .1! КЛ И(»1 "ЧЕ Н(ЫХ >1<:>УJI!xта T<>В по ур «г..(ен»(«:: (. ) — (1, ) «еказала, что 214 к ш.(ент!>;: ««н "" 11т и >»1 и суммарнал ко(((ентр:! >I>tft этих радионук ндов морско((лоле на глубине 60 м равны 14 соотнетc TH(;!I>«о <,1, () (>, 1) 10, (, 1,23<0,1),0 li (1,)» 0 !) 1О KH/.<, 25 II р и ii е р 2. (>и > lj(PJ 1< " 0 фо(/1>c>Г> >1„— < .-1,(,г)»(;-1;> i рd н v!!(>р с>л а l(Hы»; ка г«(ннт !>I 111 (3(Г/неlili< и (1, 3-, 0 мм л колич".;. (lii, 9 лигр(ч<. I>pPjl>3:lpl Tåjtt f .О <>? .I> E"., i ".. « !i :> f>t li . (а (Oj>:.)ТО!/1»ЬГ(> С Jt(<1 1 К I(I < „по j><3J) )1 >4 "т . . С >; (":r" Я j H.(-!I <, Ка.Я .! <1< (ГН Е >. «г? г. Tj>O>ic T j>i(it C < КО! О jl:I Ò ч:(1, ;(>1>3>.;.H .< îг(; из (г 1529953 Формула из обре те ния Способ определения висмута-212 и висмута-214 в морской воде путем сорбции радионуклидов на сорбенте В сорбционной колонке в динамических условиях с последующим их спектрометрическим определением, о т л и40 1 Bi и " Bi от фоновой величины, Таким образом, для определения 55 пар значений(" BiJ +f Hij на полигоне 25<25 миль на глубине 60 м потребовалось всего 33,5 ч при непрерывном движении судна по предложенному спбсобу, в то время как для получения такого же объема информации традиционными методами с отбором проб большого объема„ стадиями концентрирования радионуклидов висмута и химического выделения с очисткой требуется 55 дрейфовых станций для отбора проб и 110 ч для обработки проб, не учитывая времени необходимого дЛя f -спектрометрирования, При этом нет уверенности в получении резу ьтатов по короткоживущим радионуклидам висмута из-за большой продолжительности анализа. Следует отметить, что характер получаемой по предложенному способу радиометрической информации и методика ее обработки удобны для применения ЭВИ. 11оэтому 25 предложенный способ ог ределения концентраций Bi u Hi может быть лег 2<4 ко автоматизирован. В предложенном способе отсутствуют химические операции„ приводящие в потере радионуклидов висмута, а погрешность опреде2ЫВ ° и 2{4 В ° 153, Следовательно, предложенные способы повышают экспрессность и точность анализа морской воды на корот35 коживущие радионуклиды висмута, (niJ = 1 2 1 и I 1 кзнцВ 72 " равновесный коэффициент концентрирования висмута; чувствительность детектора -излучения в диапазоне энергий 2-3 МэВ; ныходы ) -квантов на распад для 6д и TI соотнетственно; л В доля -активности TI от общей радиоактивности материнского радионукли 2(1В, текущая и равновесная -счетности сорбента в энергетическом диапазоне 2-3 ИэВ за вычетом фоновой счетности (т.е ° -счетности от аналогичного детектора без сорбента); 24Ф ° постоянные распада Hi u В1. ч а ю щ н и с я тем, что, с целью однонременного определения радионуклидов нисмута, увеличения точности и экспрессности способа, морскую 1 воду пропускают через органический или неорганический катионообменный сорбент с константой концентрирования по висмуту от 30 до 150 единиц, совмещенный с (--спектрометрическим детектором, при этом воду пропускают со скоростью 2-50 объема сорбционной колонки в минуту, а измерение (-радиактивности радионуклидов висмута проводят н энергетическом диапазоне 2-3 МэВ, концентрации висмута-212 и висмута-214 рассчитывают по формулам 1, h, 1n(1- --"1 + h L (2<2 I oo I оэ Hi Р K„,„„„S, 1529953 g Й g, If Составите.чь Г,Кондратенко Редактор Н,Каменская Тскрсд Л.Опийлык Корректор Э,Лончакова Злкаа 24 38 Тирап Подписное ВИИИПИ Государственного комитета по изооретениям и открмтиям прн ГКНТ СССР 113035, Москва, %-35, Рачшская наб., д. 4/5 Производственно-издат".ë n. кий клмбияа; "11атент", г, Ужгород, ул. Га: ipnna, 1 11
