Ізотопи

заводи, що займали площі близько чотирьох тисяч гектар. На створення атомного центру із заводами для здобуття збагаченого урану було асигновано більш 2-х млрд. дол. Після війни в СРСР були розробити і побудовані заводи по виробництву збагаченого урану для військових цілей, також засновані на дифузійному методі розділення. Останніми роками цей метод поступився місцем ефективнішому і менш витратному методу центрифугування. У цьому методі ефект розділення ізотопної суміші досягається за рахунок різної дії відцентрових сил на компоненты ізотопної суміші, що заповнює ротор центрифуги, який є тонкостінним і обмеженим зверху і знизу циліндр, що обертається з дуже високою швидкістю у вакуумній камері. Сотні тисяч сполучених в каскади центрифуг, ротор кожною з яких здійснює більше тисячі зворотів в секунду, використовуються в даний час на сучасних розділових виробництвах як в Росії, так і в інших розвинених країнах світу. Центрифуги використовуються не лише для здобуття збагаченого урану, необхідного для забезпечення роботи ядерних реакторів атомних електростанцій, але і для виробництва ізотопів приблизно тридцяти хімічних елементів середньої частини періодичної системи. Для розділення різних ізотопів використовуються також установки електромагнітного поділу з потужними джерелами іонів, останніми роками набули поширення також лазерні методи розділення.  

Застосування ізотопів.

Всілякі ізотопи хімічних елементів знаходять широке вживання в наукових дослідженнях, в різних областях промисловості і сільського господарства, в ядерній енергетиці, сучасній біології і медицині, в дослідженнях довкілля і інших областях. У наукових дослідженнях (наприклад, в хімічному аналізі) потрібні, як правило, невеликі кількості рідких ізотопів різних елементів, що обчислюються грамами і навіть міліграмами в рік. В той же час, для ряду ізотопів, широко використовуваних в ядерній енергетиці, медицині і інших галузях, потреба в їх виробництві може складати багато кілограмів і навіть тонни. Так, у зв'язку з використанням важкої води D2O в ядерних реакторах її загальносвітове виробництво на початок 1990-х минулого століття складало близько 5000 т в рік

Вхідний до складу важкої води ізотоп водню дейтерій, концентрація якого в природній суміші водню складає всього 0,015%, разом з тритієм стане в майбутньому, на думку учених, основним компонентом палива енергетичних термоядерних реакторів, що працюють на основі реакцій ядерного синтезу (см. также ЯДЕРНИЙ СИНТЕЗ). В цьому випадку потреба у виробництві ізотопів водню виявиться величезною.

У наукових дослідженнях стабільні і радіоактивні ізотопи широко застосовуються як ізотопні індикатори (міток) при вивченні самих різних процесів, що відбуваються в природі.

У сільському господарстві ізотопи («мічені» атоми) застосовуються, наприклад, для вивчення процесів фотосинтезу, засвоюваності добрив і для визначення ефективності використання рослинами азоту, фосфору, калія, мікроелементів і ін. речовин.

Ізотопні технології знаходять широке вживання в медицині. Так в США, згідно із статистичними даними, проводиться більше 36 тис. медичних процедур в день і близько 100 млн. лабораторних тестів з використанням ізотопів. Найбільш поширені процедури, пов'язані з комп'ютерною томографією. Ізотоп вуглецю C13, збагачений до 99% (природний вміст близько 1%), активно використовується в так званому «діагностичному контролі дихання». Суть тесту дуже проста. Збагачений ізотоп вводиться в їжу пацієнта і після участі в процесі обміну речовин в різних органах тіла виділяється у вигляді вуглекислого газу СО2, що видихається пацієнтом, який збирається і аналізується за допомогою спектрометра. Відмінність

1 2 3 4

Схожі роботи