Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - Isotoper
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
201
Isotoper
202
säkerhet fastställas, särsk. om de motsv. jonernas
specifika laddning är lika med specifika
laddningen för en förorening. I detta avseende äro
de spektroskopiska metoderna, vilka
bestå i en analys av i:s och deras föreningars
optiska spektra, överlägsna. De ha under senare
tid spelat en viktig roll. Det viktigaste
forskningsresultatet, vartill den spektroskopiska metoden vid
atomspektra fört, är upptäckten av den tunga
väteisotopen med masstalet 2 (H. Urey, 1932).
Stor betydelse för i.-forskningen har även
undersökningar av molekylernas bandspektra haft. —
Antalet f. n. kända i. är c:a 1,000, varav c:a 300
äro stabila. Av de radioaktiva i. tillhöra c:a 40
naturliga radioaktiva serier. De övriga ha framställts
på konstgjord väg genom kärnreaktioner, vanl.
endast i mycket små mängder. Deras antal
befinner sig i ständigt stigande. De ha på senare tid
fått alltmer växande användning som spårelement
inom medicinen, biologien, tekniken o. s. v.
Isotopseparation benämnes särskiljandet av de
i. med olika massor, som tillsammans konstituera
ett grundämne. Ett stort antal skilda metoder ha
föreslagits, men endast ett fåtal ha fört till
större framgång. En särställning intar den
mas s-s pektrografiska metoden, som
går ut på att i en mass-spektrograf var för
sig uppfånga de jonströmmar, som svara mot de
olika i. Metoden, som i princip enkelt leder till
en fullständig separation, har endast den
nackdelen, att de substansmängder, som medelst
denna kunna framställas, i allm. äro mycket små.
Metoden har dock haft stort värde, då det gällt
att för speciella ändamål renframställa i. i fall,
då också mycket små substansmängder varit
tillräckliga, ss. vid vissa kärnsprängningsförsök.
Under 2:a världskriget torde den
mass-spektrografiska metoden i Amerika ha utvecklats i riktning
mot större utbyte, och enl. denna metod ha
konstruerats separatorer, s. k. calutroner, om vilkas
konstruktion dock ingenting ännu publicerats.
Dessa lära ha använts för renframställning av
uranisotopen 2S5U i kilogramskala.
övriga metoder för i.-separation benämnas ofta
med ett sammanfattande namn statistiska
separationsmetoder. De ha fördelen att
kunna användas för anrikning av större
substansmängder men nackdelen att mestadels endast
möjliggöra en mindre förändring av
mängdförhållandet mellan i. vid varje enskild process. Genom
sinnrika metoder har det dock varit möjligt att
genom kombination av ett större el. mindre
antal delprocesser erhålla goda separationsresultat.
Redan tidigt sökte man för detta ändamål
utnyttja gasers och vätskors d i f f u s i o n, i det att
t. ex. för en gas diffusionshastigheten är omvänt
proportionell mot roten ur molekylvikten. Med
diffusionsmetoden kunde smärre förskjutningar
av i:s mängdförhållanden åstadkommas av F. W.
Aston hos neon (1913), av J. N. Brönsted och G.
de Hevesy hos kvicksilver (1921). Större
framgång nådde G. Hertz med denna metod genom
att kombinera ett stort antal diffusionsceller, i
vilka diffusionsbarriären utgjordes av porösa
ler-cylindrar. Med en apparat, bestående av 24
cel
ler, kunde Hertz 1932 framställa en lätt fraktion
av neon, som innehöll ’endast 1 °/o av den tunga
i. 22Ne, medan den naturliga i.-blandningen
innehåller 9 % av denna. Genom förbättringar och
utökning av antalet separationsceller till det
dubbla blev det möjligt att åstadkomma en praktiskt
taget fullständig separation av neonisotoperna. En
ytterligare förbättrad metodik införde Hertz
1934, då han utbytte diffusionsbarriären, de
porösa lerrören, mot kvicksilverångan i en
diffu-sionspump. Metodens användbarhet är dock
begränsad till separation vid gaser, som ej reagera
med kvicksilverånga, ss. väte, kolväten, kväve
och ädelgaser. Diffusionsmetoden användes av
amerikanerna under 2:a världskriget för
renframställning av i. 235U, varvid uranhexafluoridgas i
en kontinuerligt förlöpande process fick
genomlöpa över 4,000 delprocesser.
Vid destillation av en i.-blandning avdunstar
den lättare i. snabbare, och följaktligen bör
återstoden i destillationsapparaten ha något större
atomvikt än destillatet. Härpå grundar sig en
se-parationsmetod med fraktionerad
destillation. Metoden användes tidigt av Brönsted
och de Hevesy på kvicksilver, senare av W. H.
Keesom och H. van Dijk på neon. Goda resultat
vid anrikning av den tunga väteisotopen 2H ha
erhållits genom fraktionerad destillation.
En separationsmetod, grundad på t e r
mo-d i f f u s i o n, har med framgång använts såväl
vid vätskor som vid gaser. Termodiffusionen är
ett fenomen, som består däri, att i en blandning
av ämnen med olika molekylvikt, i vilken en
tem-peraturgradient förefinnes, de tyngre
molekylerna koncentreras till den kallare delen, de lättare
till den varmare. Existensen av en sådan effekt
påvisades på teoretisk väg av D. Enskog 1911.
Tillämpad på i.-separation är effekten liten, men
genom att samtidigt utnyttja
konvektionsström-marna kunde de tyska forskarna K. Clusius och
G. Dickel 1939 utveckla metoden till en utmärkt
separationsmetod. Metoden har framgångsrikt
använts i Amerika för att framställa en på 235U
anriktad produkt ur en uransaltlösning.
Stor praktisk betydelse kan en metod med
användning av kemiska
utbytesreaktio-n e r väntas få, och metoden användes redan för
kommersiell framställning av i. H. Urey och
hans medarbetare sökte genom en sådan reaktion
framställa den tyngre kväveisotopen, som i
naturligt kväve endast ingår till 0,3 °/o. Med en
apparat, påminnande om en destillationskolonn,
kunde Urey 1939 framställa en produkt, som
innehöll över 70 % 15N, medan den naturliga
i.-blandningen innehåller endast 0,38 % av denna i.
Genom att använda utbytesreaktionen mellan
cyan-vätegas och en vattenlösning av en cyanid har det
varit möjligt att producera flera gram 13C per dag.
En i.-separation kan erhållas även genom
elektrolys av en vattenlösning av en syra,
en bas el. ett salt el. av ett smält salt. Genom
elektrolys av vattenlösning har man
framgångsrikt kunnat renframställa tungt väte 2H. Vid
elektrolysen bortgår företrädesvis den lättare i.,
och i den återstående elektrolyten anrikas
där
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
