Радиохимические аспекты применения метода возмущенных угловых гамма-гамма корреляций в исследованиях конденсированных сред на примере iiiIn И iiimCd

• Автор: Философов, Дмитрий Владимирович
• Шифр специальности: 02.00.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Дубна
• Количество страниц: 117 с. : ил.

Оглавление

Основные обозначения и сокращения.

Введение
I Глава 1

1.1 Метод ууВУК в сравнении с другими методами физикохимического анализа вещества.

1.1.1 Методы физики СТВ

1Л .2 Физические методы

1.1.3 Радиохимические методы.

1.2 Метод ууВУК

1.2.1 Угловая корреляция.

1.2.2 Возмущение угловой корреляции

1.2.2Л Тип измерения ВУК.
1.2.2.2 Характер ВУК.
1.2.2.2.1 Возмущение статическим электрическим полем.
1.2.2.2.2 Возмущение электрическим полем,
зависящим от времени динамический характер возмущения
1.2.2.2.2.1 Модель слабых столкновений.
1.2.2.2.2.2 Модель сильных столкновений
1.2.2.2.2.3 Стохастическое рассмотрение возмущения.
1.3 Постэффекты ядерных превращений и их влияние на ВУК
1.4 Измеряемые методом ВУК параметры СТВ и их применение
для определения физикохимических свойств изучаемых систем .
1.4.1 Прямое использование параметров СТВ
1.4.2 Функциональное использование параметров СТВ
1.5 Радионуклиды, используемые в методе ВУК
1.6 Радиохимия и ВУК.
1.7 Методика измерения ууВУК
1.7.1 Многодетекторные установки.
1.7.2 Измерение ВУК на одном детекторе.
2 Глава 2
2.1 4Детекторный спектрометр возмущенных угловых
уукоррсляций ВУК для исследований конденсированных сред
2.1.1 Блоксхема и принцип работы спектрометра.
2.1.2 Программное обеспечение спектрометра уу ВУК.
Организация набора и накопления данных
2.1.3 Построение функции анизотропии.
2.1.4 Термостат
2.2 Измерения ВУК на одном полупроводниковом детекторе
2.2.1 Теоретическое обоснование однодетекторного метода
измерения ууВУК.
2.2.2 Измерения ОВУК с радионуклидами ш1п и ШтС1
3 Глава 3
3.1 Получение т1пс высокой удельной активностью
3.1.1 Очистка п,1п.
3.1.2 Оценка качества полученного 1п.
3.2 Получение 1тСс1 с высокой удельной активностью.
Радионуклидный генератор ,и1п м,шСс
3.2.1 Экстракционнохроматографическая колонка.
3.2.2 Определение доли электронного захвата на изомерный
уровень 6 кэВ ШшСс1 при распаде ш1п
3.2.3 Определение характеристик генератора ш1п ,ИтСс1
3.2.4 Работа с генератором ш1п 1,тСс для экспериментов по ВУК
3.3 Приготовление образцов для ВУКэкспериментов
4 Глава 4
4.1 Исследование поведения 1пП в водных растворах методом ВУК.
4.2 Исследование ВУК водных замороженных растворов.
4.2.1 Исследование ВУК 1пш в водных замороженных растворах.
4.2.2 Исследование ВУК Сс гп в водных замороженных растворах
4.2.3 Влияние кислотности и скорости охлаждения на вид
спектров ДВУК замороженных растворов.
4.2.4 Флуктуации градиентов электрического поля и
подвижность НННхво льду
4.3 Зависимость квадруполыюй релаксации в полярных
жидкостях от вязкости
4.4 Влияние постэффектов на измеряемые параметры СТВ в полярных растворителях. Данные о постэффектах из этих параметров
4.5.Примеры определения констант устойчивости комплексов и кинетических констант с использованием метода ВУК
4.5.1. Определение констант устойчивости гидроксокомплексов 1п.
4.5.2. Определение кинетических констант образования
комплексов 1п с ДОТА.
Заключение.
Список литературы


Таким образом в методе ВУК, как и в других методах СТВ, измеряются микропараметры изучаемых систем. Методы ЯМР и МС уже нашли широкое применение в химии и других науках, связанных со строением вещества. Метод ВУК давно и успешно применяется в области физики твердого тела. Имеется ряд работ по применению метода в области комплексообразования, коллоидообразования и т. Можно сказать, что в области химии, строения и свойств жидких растворов, еще не накопилось критической массы работ, чтобы можно было говорить о рутинном применении метода ВУК в этой области. Возможность исследовать вещество в газообразном, жидком и твердом состояниях. Неинвазивность метода сам процесс измерения не требует, чтобы на изучаемую систему включая радионуклидзонд осуществлялось какоелибо внешнее воздействие например, внешнее электромагнитное поле. Крайне малое требуемое количество радионуклида зонда например, для часто используемого изотопа ш1п необходимая активность в образце со
У к. Рис. ЗООкБк, что эквивалентно пг моль, а при объеме образна 1 мл дает концентрацию индия 1 О М. Широкий интервал объемов измеряемых образцов от 1 мкл до 1 л. Простота введения в эксперимент дополнительной аппаратуры поскольку гаммаизлучение характеризуется большой проникающей способностью, то измерения ВУК под давлением, в широком диапазоне температур, с агрессивными средами и т. СТВ приводят к расщеплению ядерных уровней как впрочем и уровней электронов в атомах. Величина расщепления этих уровней зависит от величин ядерных электромагнитных моментов 3 электрического квадрупольного, ц дипольного магнитного и внеядерных полей. Обычно она составляет около 6 эВ, что соответствует частотам со2л равным примерно 0 МГц. Это в свою очередь определяет выбор используемого укаскада с масштабом времен жизни т промежуточного состояния порядка 1 не. В полуклассическом толковании ВУК СТВ приводит к прецессии спина ядра вокруг некоторого выделенного направления внеядерного поля. Эта прецессия возмущает угловое распределение каскадных укваптов. Если регистрирующая аппаратура позволяет разрешать частоты СТВ то говорят о дифференциальном методе ВУК ДВУК, если же нет то возможно измерение только интегральной ВУК ИВУК. Обычно, измеряемые методом ВУК частоты СТВ достаточно четко наблюдаются в твердом теле, поскольку здесь внеядерные поля не флуктуируют по направлению и величине. В жидкости наблюдается обратная картина эти поля достаточно быстро флуктуируют, поэтому здесь анизотропия углового распределения излучения ослабляется по экспоненциальному закону. Однако спектры ВУК в жидкости в большинстве случаев плохо описываются просто экспоненциальным законом. Такая форма экспериментальных спектров может быть вызвана различными факторами постэффектами радиоактивного распада, природой релаксационных процессов внеядерных полей в жидкости, влиянием неконтролируемых примесей на распределение ядерзондов по физикохимическим формам в растворе. Все эти вопросы в большей или меньшей степени лежат в области интересов радиохимии. Важным является то, что с помощью метода ВУК, при соответствующем использовании методов радиохимии, принципиально возможно выявить влияние на спектры ВУК вышеперечисленных факторов, а значит возможно их изучение. Для этого необходимо изучать ВУК как радионуклидов, испытывающих электронный захват i и , 3 распадчиков 1 и 0, так и ядерных изомеров ,, 9. Адекватно применять теорию ВУК к реальным исследуемым системам. Так как строение жидкости и динамика ее молекулярных частиц в том числе и электрически заряженных описывается различными моделями, необходимо найти выбрать теорию ВУК, которая находится в хорошем согласии с одной из этих моделей, и подтвердить или опровергнуть это согласие в эксперименте. Детально исследовать влияние постэффектов радиоактивного распада на возмущение угловой корреляции. Вычленить измеряемые методом ВУК параметры СТВ, которые позволяют однозначно определять те или иные физикохимические величины изучаемых систем. В каждом конкретном случае необходимо подбирать для измерений подходящее по физикохимическим свойсвам ядрозонд радионуклид.