Особенности радиохимии

Основные особенности радиохимии, отличающие ее от других разделов химии, вытекают из общего свойства всех объектов ее изучения - радиоактивности. Это свойство делает неприменимым одно из фундаментальных положений классической химии - неизменяемость природы химического элемента.

Наиболее важные аспекты явления радиоактивности, обуславливающие особенности радиохимии:

1) ограниченность времени существования подавляющего большинства радиоактивных элементов и нуклидов;

2) принципиально другая природа процессов, происходящих в радиоактивных нуклидах, и обусловленные этим огромные масштабы энергетических изменений;

3) изменение химической природы элемента в результате радиоактивных превращений.

1 - обуславливает исключительную важность фактора времени.

2 - по мере увеличения концентрации радиоактивных нуклидов все большее число атомов оказывается в области высоких энергий (треки излучений). Эти атомы могут изменять химическое состояние в результате радиационно-химических превращений. Начиная с некоторой критической концентрации радиоактивного элемента, такие превращения становятся настолько значимыми, что вызывают вполне ощутимые изменения состояния и поведения элемента и системы в целом. (Критическая концентрация зависит от вида и энергии его излучения). В таких системах происходят своеобразные физические и химические явления. К физическим явлениям относятся: свечение и саморазогревание радиоактивных веществ и их растворов, газовыделение и повышение давления, эрозия и разрушение стенок сосудов и приборов и т.д. Химические изменения, происходящие под действием излучений, включают изменение степени окисления, химические формы, дисперсности и др.

Радиационно-химические процессы часто делают невозможным получение правильной информации о свойствах и поведении радиоактивных элементов.

Необходимость проведения исследований с ничтожно малыми количествами вещества влечет, в свою очередь, за собой целый ряд следствий и прежде всего подверженность радиоактивных элементов сильнейшему влиянию процессов, которые при работе с весовыми количествами веществ не играют сколько-нибудь заметной роли (адсорбция, коллоидообразование).

При очень малых количествах изучаемых веществ адсорбционные емкости поверхностей приборов, посуды и частиц случайных загрязнений часто превышают массы исследуемых элементов. С другой стороны, необходимость проводить исследования с ничтожно малыми количествами радиоактивных элементов исключает возможность выделения их соединений в виде самостоятельных твердых фаз. Это приводит к необходимости применения специальных веществ - носителей, которые используются как при разделении и выделении, так и при работах, связанных с получением и изучением свойств соединений этих элементов.

При очень малых концентрациях радиоактивных веществ невозможно также прямое установление ряда фундаментальных характеристик химического элемента, таких как атомная масса, порядковый номер и т.д. Поэтому в радиохимии исключительно важное значение приобретают косвенные методы их определения. В отличие от объектов классической химии чистота радиоактивного элемента (нуклида), достигнутая в момент его получения, не остается постоянной. Возможность проведения радиационно-химических исследований с чрезвычайно малыми количествами вещества определяется очень высокой чувствительностью методов детектирования радионуклидов.