Kernchemie ist das Teilfeld der Chemie, die sich mit Radioaktivität, Kernprozessen und Kerneigenschaften befasst.

Es ist die Chemie von radioaktiven Elementen wie der actinides, das Radium und radon zusammen mit der mit der Ausrüstung vereinigten Chemie (wie Kernreaktoren), die entworfen werden, um Kernprozesse durchzuführen. Das schließt die Korrosion von Oberflächen und dem Verhalten unter Bedingungen sowohl der normalen als auch anomalen Operation (solcher als während eines Unfalls) ein. Ein wichtiges Gebiet ist das Verhalten von Gegenständen und Materialien, in eine Lagerung des radioaktiven Abfalls oder Verfügungsseite gelegt.

Es schließt die Studie der chemischen Effekten ein, die sich aus der Absorption der Radiation innerhalb von lebenden Tieren, Werken und anderen Materialien ergeben. Die Strahlenchemie kontrolliert viel Strahlenbiologie, weil Radiation eine Wirkung auf Wesen an der molekularen Skala hat, um es eine andere Weise zu erklären, wie die Radiation den biochemicals innerhalb eines Organismus verändert, ändert die Modifizierung des biomolecules dann die Chemie, die innerhalb des Organismus vorkommt, kann diese Änderung in der Biochemie dann zu einem biologischen Ergebnis führen. Infolgedessen hilft Kernchemie außerordentlich dem Verstehen von ärztlichen Behandlungen (wie Krebs-Strahlentherapie) und hat diesen Behandlungen ermöglicht sich zu verbessern.

Es schließt die Studie der Produktion und des Gebrauches von radioaktiven Quellen für eine Reihe von Prozessen ein. Diese schließen Strahlentherapie in medizinische Anwendungen ein; der Gebrauch von radioaktiven Leuchtspurgeschossen innerhalb der Industrie, Wissenschaft und der Umgebung; und der Gebrauch der Radiation, um Materialien wie Polymer zu modifizieren.

Es schließt auch die Studie und den Gebrauch von Kernprozessen in nichtradioaktiven Gebieten der menschlichen Tätigkeit ein. Zum Beispiel wird Spektroskopie der Kernkernspinresonanz (NMR) in der synthetischen organischen Chemie und physischen Chemie und für die Strukturanalyse in der makromolekularen Chemie allgemein verwendet.

Frühe Geschichte

Nach der Entdeckung von Röntgenstrahlen durch Wilhelm Röntgen haben viele Wissenschaftler begonnen, an der ionisierenden Strahlung zu arbeiten. Einer von diesen war Henri Becquerel, der die Beziehung zwischen der Phosphoreszenz und dem Schwärzen von fotografischen Tellern untersucht hat. Als Becquerel (in Frankreich arbeitend), entdeckt hat, dass, ohne Außenenergiequelle, das Uran Strahlen erzeugt hat, die (oder Nebel) den fotografischen Teller schwärzen konnten, wurde Radioaktivität entdeckt. Marie Curie (in Paris arbeitend), und ihr Mann Pierre Curie hat zwei neue radioaktive Elemente von Uran-Erz isoliert. Sie haben radiometric Methoden verwendet sich zu identifizieren, die strömen, war die Radioaktivität in nach jeder chemischen Trennung; sie haben das Uran-Erz in jedes der verschiedenen chemischen Elemente getrennt, die zurzeit bekannt waren, und die Radioaktivität jedes Bruchteils gemessen haben. Sie haben dann versucht, diese radioaktiven Bruchteile weiter zu trennen, einen kleineren Bruchteil mit einer höheren spezifischen Tätigkeit (Radioaktivität zu isolieren, die durch die Masse geteilt ist). Auf diese Weise haben sie Polonium und Radium isoliert. Es wurde ungefähr 1901 bemerkt, dass hohe Dosen der Radiation eine Verletzung in Menschen verursachen konnten. Henri Becquerel hatte eine Probe von Radium in seiner Tasche getragen, und infolgedessen hat er eine hohe lokalisierte Dosis ertragen, die auf eine Radiation burnhttp://www.britannica.com/nobel/micro/59_13.html hinausgelaufen ist, ist diese Verletzung auf die biologischen Eigenschaften der Radiation hinausgelaufen, die wird untersucht, der rechtzeitig auf die Entwicklung von ärztlichen Behandlungen hinausgelaufen ist.

Ernest Rutherford, in Kanada und England arbeitend, hat gezeigt, dass Radioaktivitätszerfall durch eine einfache Gleichung beschrieben werden kann (eine geradlinige erste Grad-Ableitungsgleichung, jetzt genannt bestellen zuerst Kinetik), andeutend, dass eine gegebene radioaktive Substanz eine charakteristische "Halbwertzeit" (die Zeit hat, die für den Betrag der Radioaktivitätsgegenwart in einer Quelle genommen ist, um sich anderthalbmal zu vermindern). Er hat auch die Begriffe Alpha, Beta und Gammastrahlung ins Leben gerufen, er hat Stickstoff in Sauerstoff umgewandelt, und am wichtigsten hat er die Studenten beaufsichtigt, die den Versuch von Geiger-Marsden angestellt haben (Blattgold-Experiment), der gezeigt hat, dass das 'Pflaume-Pudding-Modell' des Atoms falsch gewesen ist. Im Pflaume-Pudding-Modell, das von J. J. Thomson 1904 vorgeschlagen ist, wird das Atom aus durch eine 'Wolke' der positiven Anklage umgebenen Elektronen zusammengesetzt, um die negative Anklage der Elektronen zu erwägen. Rutherford hat das Goldfolie-Experiment angedeutet, dass die positive Anklage auf einen sehr kleinen Kern beschränkt wurde, der zuerst zum Modell von Rutherford, und schließlich zum Modell von Bohr des Atoms führt, wo der positive Kern durch die negativen Elektronen umgeben wird.

1934 war die Tochter von Marie Curie (Irène Joliot-Curie) und ihr Mann erst, um künstliche Radioaktivität zu schaffen: Sie haben Bor mit Alphateilchen bombardiert, um den neutronschlechten Isotop-Stickstoff 13 zu machen; dieses Isotop hat Positrone ausgestrahlt. Außerdem haben sie Aluminium und Magnesium mit Neutronen bombardiert, um neue Radioisotope zu machen.

Hauptgebiete

Radiochemistry ist die Chemie von radioaktiven Materialien, wo radioaktive Isotope von Elementen verwendet werden, um die Eigenschaften und chemischen Reaktionen von nichtradioaktiven Isotopen zu studieren (häufig innerhalb von radiochemistry, führt die Abwesenheit der Radioaktivität zu einer Substanz, die wird beschreibt als, untätig zu sein, weil die Isotope stabil sind).

Weil weitere Details bitte die Seite auf radiochemistry sieh.

Strahlenchemie

Strahlenchemie ist die Studie der chemischen Effekten der Radiation auf der Sache; das ist zu radiochemistry sehr verschieden, weil keine Radioaktivität im Material da sein muss, das durch die Radiation chemisch geändert wird. Ein Beispiel ist die Konvertierung von Wasser in Wasserstoff-Gas- und Wasserstoffperoxid.

Chemie für die Kernkraft

Radiochemistry, Strahlenchemie und chemische Kerntechnik spielen eine sehr wichtige Rolle für Uran und Thorium-Kraftstoffvorgänger-Synthese, von Erzen dieser Elemente, Kraftstoffherstellung, Kühlmittel-Chemie, Kraftstoffwiederaufbereitung, radioaktiver überflüssiger Behandlung und Lagerung, Überwachung der radioaktiven Element-Ausgabe während der Reaktoroperation und radioaktiven geologischen Lagerung usw. anfangend.

http://www.nukleonika.pl/www/.../v56n3p241f.pdf

Studie von Kernreaktionen

Eine Kombination von radiochemistry und Strahlenchemie wird verwendet, um Kernreaktionen wie Spaltung und Fusion zu studieren. Einige frühe Beweise für die Atomspaltung waren die Bildung eines kurzlebigen Radioisotops von Barium, das von bestrahltem Uran des Neutrons isoliert wurde (Ba, mit einer Halbwertzeit von 83 Minuten und Ba, mit einer Halbwertzeit von 12.8 Tagen, Hauptspaltungsprodukte von Uran sind). Zurzeit wurde es gedacht, dass das ein neues Radium-Isotop war, wie es dann radiochemical Standardpraxis war, um ein Barium-Sulfat-Transportunternehmen zu verwenden, das jäh hinabstürzend ist, um bei der Isolierung radium.http://chemcases.com/nuclear/nc-03.htm zu helfen. Mehr kürzlich ist eine Kombination von radiochemical Methoden und Kernphysik verwendet worden, um zu versuchen, neue 'superschwere' Elemente zu machen; es wird gedacht, dass Inseln der Verhältnisstabilität bestehen, wo die nuclides Halbwertzeiten von Jahren haben, so wägbaren Beträgen der neuen Elemente ermöglichend, isoliert zu werden. Weil mehr Details der ursprünglichen Entdeckung der Atomspaltung die Arbeit von Otto Hahn sehen.

Der Kernbrennstoff-Zyklus

Die Chemie hat mit jedem Teil des Kernbrennstoff-Zyklus einschließlich der Kernwiederaufbereitung verkehrt. Der Kraftstoffzyklus schließt alle Operationen ein, die am Produzieren des Brennstoffs, vom Bergwerk, der Erzverarbeitung und der Bereicherung zur Kraftstoffproduktion (Vorderende des Zyklus) beteiligt sind. Es schließt auch das Verhalten 'im Stapel' (Gebrauch des Brennstoffs in einem Reaktor) vor dem Zurückende des Zyklus ein. Das Zurückende schließt das Management des verwendeten Kernbrennstoffs entweder in einem kühl werdenden Teich oder in trockener Lagerung ein, bevor darüber in einen unterirdischen überflüssigen Laden verfügt oder neu bearbeitet wird.

Normale und anomale Bedingungen

Die mit dem Kernbrennstoff-Zyklus vereinigte Kernchemie kann in zwei Hauptgebiete geteilt werden, ein Gebiet ist mit Operation unter den beabsichtigten Bedingungen beschäftigt, während das andere Gebiet mit maloperation Bedingungen beschäftigt ist, wo etwas Modifizierung von den normalen Betriebsbedingungen vorgekommen ist oder (seltener) ein Unfall vorkommt.

Wiederaufbereitung

Gesetz

In den Vereinigten Staaten ist es normal, Brennstoff einmal in einem Macht-Reaktor vor dem Stellen davon in einem überflüssigen Laden zu verwenden. Der langfristige Plan ist zurzeit, den verwendeten Zivilreaktorbrennstoff in einen tiefen Laden zu legen. Diese Nichtwiederaufbereitungspolitik wurde im März 1977 wegen Sorgen über die Kernwaffenproliferation angefangen. Präsident Jimmy Carter hat eine Präsidentendirektive ausgegeben, die unbestimmt die kommerzielle Wiederaufbereitung und Wiederverwertung von Plutonium in den Vereinigten Staaten aufgehoben hat. Diese Direktive war ein Versuch durch die Vereinigten Staaten wahrscheinlich, um andere Länder durch das Beispiel zu führen, aber viele andere Nationen setzen fort, ausgegebenen Kernbrennstoff neu zu bearbeiten. Die russische Regierung unter Präsidenten Vladimir Putin hat ein Gesetz aufgehoben, das den Import von verwendetem Kernbrennstoff verboten hatte, der es möglich für Russen macht, einen Wiederaufbereitungsdienst für Kunden außerhalb Russlands (ähnlich dem anzubieten, das durch BNFL angeboten ist).

PUREX Chemie

Die aktuelle Methode der Wahl ist, den PUREX flüssig-flüssigen Förderungsprozess zu verwenden, der eine tributyl Mischung des Phosphats/Kohlenwasserstoffs verwendet, um sowohl Uran als auch Plutonium von Stickstoffsäure herauszuziehen. Diese Förderung ist der Nitrat-Salze und wird klassifiziert als, eines solvation Mechanismus zu sein. Zum Beispiel kommt die Förderung von Plutonium durch einen Förderungsagenten (S) in einem Nitrat-Medium bei der folgenden Reaktion vor.

Pu + 4NO + 2S-> [Pu (NO) S]

Ein kompliziertes Band wird zwischen dem Metall cation, den Nitraten und dem tributyl Phosphat und einer Musterzusammensetzung eines dioxouranium (VI) gebildet der Komplex mit zwei Nitraten und zwei triethyl Phosphaten ist durch die Röntgenstrahl-Kristallographie charakterisiert worden.

Wenn die saure Stickstoffkonzentration hoch ist, wird die Förderung in die organische Phase bevorzugt, und wenn die saure Stickstoffkonzentration niedrig ist, wird die Förderung umgekehrt (die organische Phase wird vom Metall beraubt). Es ist normal, den verwendeten Brennstoff in Stickstoffsäure nach der Eliminierung der unlöslichen Sache aufzulösen, das Uran und Plutonium werden aus dem hoch aktiven geistigen Getränk herausgezogen. Es ist dann normal zurück ziehen die geladene organische Phase heraus, um einen mittleren aktiven geistigen Getränk zu schaffen, der größtenteils Uran und Plutonium mit nur kleinen Spuren von Spaltungsprodukten enthält. Diese mittlere aktive wässrige Mischung wird dann wieder durch tributyl Phosphat/Kohlenwasserstoff herausgezogen, um eine neue organische Phase zu bilden, die organische tragende Metallphase wird dann von den Metallen beraubt, um eine wässrige Mischung von nur Uran und Plutonium zu bilden. Die zwei Stufen der Förderung werden verwendet, um die Reinheit des actinide Produktes zu verbessern, die organische für die erste Förderung verwendete Phase wird eine viel größere Dosis der Radiation ertragen. Die Radiation kann das tributyl Phosphat in dibutyl Wasserstoffphosphat erniedrigen. Das dibutyl Wasserstoffphosphat kann als ein Förderungsagent sowohl für den actinides als auch für die anderen Metalle wie Ruthenium handeln. Das dibutyl Wasserstoffphosphat kann sich das System auf eine kompliziertere Weise benehmen lassen, weil es dazu neigt, Metalle durch einen Ion-Austauschmechanismus herauszuziehen (Förderung, die durch die niedrige saure Konzentration bevorzugt ist), um die Wirkung von dibutyl Wasserstoffphosphat zu reduzieren, ist es für die verwendete organische Phase üblich, mit der Natriumkarbonat-Lösung gewaschen zu werden, die acidic Degradierungsprodukte von tributyl Phosphat zu entfernen.

Neue Methoden, die für den zukünftigen Gebrauch betrachten werden

Der PUREX-Prozess kann modifiziert werden, um einen UREX (Uran-Förderung) Prozess zu machen, der verwendet werden konnte, um Raum innerhalb von hohen Verfügungsseiten des radioaktiven Abfalls, wie Palmlilie-Bergbehältnis des radioaktiven Abfalls, durch das Entfernen vom Uran zu sparen, das die große Mehrheit der Masse und das Volumen des verwendeten Brennstoffs und der Wiederverwertung davon als neu bearbeitetes Uran zusammensetzt.

Der UREX-Prozess ist ein PUREX-Prozess, der modifiziert worden ist, um das Plutonium zu verhindern, das wird herauszieht. Das kann durch das Hinzufügen eines Plutoniums reductant vor dem ersten Metallförderungsschritt getan werden. Im UREX-Prozess ~99.9 % des Urans und> werden 95 % des Technetiums von einander und den anderen Spaltungsprodukten und actinides getrennt. Der Schlüssel ist die Hinzufügung von acetohydroxamic Säure (AHA) zur Förderung und den Gestrüpp-Abteilungen des Prozesses. Die Hinzufügung dessen verringert AHA außerordentlich die Ex-Lenkbarkeit von Plutonium und Neptunium, größeren Proliferationswiderstand zur Verfügung stellend, als mit der Plutonium-Förderungsbühne des PUREX-Prozesses.

Einen zweiten Förderungsagenten, octyl (phenyl)-N, N-dibutyl carbamoylmethyl phosphine Oxyd (CMPO) in der Kombination mit tributylphosphate, (TBP) hinzufügend, kann der PUREX-Prozess in den TRUEX verwandelt werden (Förderung von TRansUranic) gehen in einer Prozession das ist ein Prozess, der in den USA vom Argonne Nationalen Laboratorium erfunden wurde und entworfen wird, um umzuziehen (Sind) die transuranic Metalle von der Verschwendung/Cm). Die Idee besteht darin, dass, indem sie die Alpha-Tätigkeit der Verschwendung senkt, über die Mehrheit der Verschwendung dann mit der größeren Bequemlichkeit verfügt werden kann. Genau wie PUREX funktioniert dieser Prozess durch einen solvation Mechanismus.

Als eine Alternative zu TRUEX ist ein Förderungsprozess mit einem malondiamide ausgedacht worden. Der DIAMEX (DIAMideEXtraction) Prozess ist im Vorteil, die Bildung der organischen Verschwendung zu vermeiden, die Elemente außer Kohlenstoff, Wasserstoff, Stickstoff und Sauerstoff enthält. Solch eine organische Verschwendung kann ohne die Bildung von acidic Benzin verbrannt werden, das zu saurem Regen beitragen konnte. Der DIAMEX-Prozess wird auf in Europa durch den französischen CEA gearbeitet. Der Prozess ist genug reif, dass ein Industriewerk mit den vorhandenen Kenntnissen des Prozesses gebaut werden konnte. Genau wie PUREX funktioniert dieser Prozess durch einen solvation

mechanism.http://www.nea.fr/html/trw/docs/mol98/session2/SIIpaper5.pdfhttp://www.nea.fr/html/trw/docs/mol98/session2/SIIpaper2.pdf

Auswählende Actinide Förderung (SANEX). Als ein Teil des Managements von geringem actinides ist es vorgeschlagen worden, dass der lanthanides und dreiwertiger geringer actinides vom PUREX raffinate durch einen Prozess wie DIAMEX oder TRUEX entfernt werden sollten. Um dem actinides wie Americium zu erlauben, entweder in Industriequellen wiederverwendet oder als Brennstoff verwendet zu werden, muss der lanthanides entfernt werden. Die lanthanides haben große böse Neutronabteilungen, und folglich würden sie ein Neutron gesteuerte Kernreaktion vergiften. Bis heute ist das Förderungssystem für den SANEX-Prozess nicht definiert worden, aber zurzeit arbeiten mehrere verschiedene Forschungsgruppen zu einem Prozess. Zum Beispiel arbeitet der französische CEA an einem Bis-Triaiznyl-Pyridin (BTP) gestützter Prozess.

Andere Systeme wie die dithiophosphinic Säuren werden auf von einigen anderen Arbeitern gearbeitet.

Das ist der Universale Förderungsprozess, der in Russland und Tschechien entwickelt wurde, ist es ein Prozess, der entworfen ist, um alle lästigsten (Sr, Cs und geringer actinides) Radioisotope vom raffinates zu entfernen, verlassen nach der Förderung von Uran und Plutonium von verwendetem Kernbrennstoff. http://www.usembassy.it/file2001_12/alia/a1121910.htmhttp://www.osti.gov/bridge/product.biblio.jsp?osti_id=765723 basiert Die Chemie auf die Wechselwirkung von Cäsium und Strontium mit poly Äthylen-Oxyd (poly Äthylen-Glykol) http://www.osti.gov/em52/2003projsum/81895.pdf und ein Kobalt carborane Anion (bekannt als chloriertes Kobalt dicarbollide). Die actinides werden durch CMPO herausgezogen, und das Verdünnungsmittel ist ein polarer aromatischer wie nitrobenzene. Andere dilents wie meta-nitrobenzotrifluoride und phenyl trifluoromethyl sulfone sind http://www.wmsym.org/Abstracts/2001/62/62-7.pdf ebenso angedeutet worden.

Absorption von Spaltungsprodukten auf Oberflächen

Ein anderes wichtiges Gebiet der Kernchemie ist die Studie dessen, wie Spaltungsprodukte mit Oberflächen aufeinander wirken; wie man denkt, kontrolliert das die Rate der Ausgabe und Wanderung von Spaltungsprodukten sowohl von überflüssigen Behältern unter üblichen Zuständen als auch von Macht-Reaktoren unter Unfallbedingungen. Es ist interessant zu bemerken, dass, wie Chromat und molybdate, das Anion von TcO mit Stahloberflächen reagieren kann, um eine Korrosion widerstandsfähige Schicht zu bilden. Auf diese Weise handeln diese metaloxo Anionen als anodic Korrosionshemmstoffe. Die Bildung von TcO auf Stahloberflächen ist eine Wirkung, die die Ausgabe von Tc von Trommeln des radioaktiven Abfalls und Kernausrüstung verzögern wird, die vor der Entgiftung (z.B Unterseebootreaktoren verloren auf See) verloren worden ist. Diese Schicht von TcO macht die passive Stahloberfläche, die anodic Korrosionsreaktion hemmend. Die radioaktive Natur des Technetiums macht diesen Korrosionsschutz unpraktisch in fast allen Situationen. Es ist auch gezeigt worden, dass Anionen von TcO reagieren, um eine Schicht auf der Oberfläche von aktiviertem Kohlenstoff (Holzkohle) oder aluminium.http://www.osti.gov/energycitations/product.biblio.jsp?osti_id=885448 zu bilden. Eine kurze Rezension der biochemischen Eigenschaften einer Reihe des Schlüssels hat lange gelebt Radioisotope können auf line.http://web.em.doe.gov/lowlevel/llw_apxc.html gelesen werden

Tc im radioaktiven Abfall kann in chemischen Formen außer dem Anion von TcO bestehen, diese anderen Formen haben verschiedene Chemikalie

properties.http://www.osti.gov/Reference_Linking/817638.pdf

Ähnlich konnte die Ausgabe des Jods 131 bei einem ernsten Macht-Reaktorunfall durch die Absorption auf Metalloberflächen innerhalb des Kernkraftwerks verzögert werden.

Gebiete von Spinout

Einige Methoden, die zuerst innerhalb der Kernchemie und Physik entwickelt sind, sind so weit verwendet innerhalb der Chemie und anderen physischen Wissenschaften geworden, dass von ihnen am besten als getrennt von der normalen Kernchemie gedacht werden kann. Zum Beispiel wird die Isotop-Wirkung so umfassend verwendet, um chemische Mechanismen und den Gebrauch von cosmogenic Isotopen und langlebigen nicht stabilen Isotopen in der Geologie zu untersuchen, dass es am besten ist, viel isotopic Chemie als getrennt von der Kernchemie zu denken.

Kinetik (verwenden innerhalb der mechanistischen Chemie)

Die Mechanismen von chemischen Reaktionen können durch das Beobachten untersucht werden, wie die Kinetik einer Reaktion durch das Bilden einer isotopic Modifizierung eines Substrats geändert wird, das als die kinetische Isotop-Wirkung bekannt ist. Das ist jetzt eine Standardmethode in der organischen Chemie. Kurz veranlasst das Ersetzen normalen Wasserstoffs (Protone) durch schweren Wasserstoff innerhalb eines Moleküls die molekulare Schwingfrequenz von X-H (zum Beispiel C-H, N-H und O-H) Obligationen abzunehmen, der zu einer Abnahme in der Schwingnullpunktsenergie führt. Das kann zu einer Abnahme in der Reaktionsrate führen, wenn der Rate bestimmende Schritt das Brechen eines Bandes zwischen Wasserstoff und einem anderen Atom einschließt. So, wenn sich die Reaktion in die Rate ändert, wenn Protone durch deuteriums ersetzt werden, ist es angemessen anzunehmen, dass das Brechen des Bandes zu Wasserstoff ein Teil des Schritts ist, der die Rate bestimmt.

Gebrauch innerhalb der Geologie, Biologie und Gerichtsmedizin

Isotope von Cosmogenic werden durch die Wechselwirkung von kosmischen Strahlen mit dem Kern eines Atoms gebildet. Diese können verwendet werden, um auf Zwecke und für den Gebrauch als natürliche Leuchtspurgeschosse zu datieren. Außerdem durch das sorgfältige Maß von einigen Verhältnissen von stabilen Isotopen ist es möglich, neue Einblicke in den Ursprung von Kugeln, die Alter von Eisproben, die Alter von Felsen zu erhalten, und die Diät einer Person kann von einem Haar oder anderer Gewebeprobe identifiziert werden. (Sieh Isotop-Geochemie und Unterschrift von Isotopic für weitere Details).

Biologie

Innerhalb von Wesen, isotopic Etiketten (sowohl radioaktiv als auch nichtradioaktiv) kann verwendet werden, um forschend einzudringen, wie das komplizierte Web von Reaktionen, das den Metabolismus eines Organismus zusammensetzt, eine Substanz zu einem anderen umwandelt. Zum Beispiel verwendet ein grünes Werk leichte Energie, Wasser und Kohlendioxyd in Traubenzucker durch die Fotosynthese umzuwandeln. Wenn der Sauerstoff im Wasser etikettiert wird, dann erscheint das Etikett im Sauerstoff-Benzin, das vom Werk und nicht im Traubenzucker gebildet ist, der in den Chloroplasten innerhalb der Pflanzenzellen gebildet ist.

Für biochemische und physiologische Experimente und medizinische Methoden haben mehrere spezifische Isotope wichtige Anwendungen.

• Stabile Isotope sind im Vorteil, eine Strahlendosis an das System nicht zu liefern, das wird studiert; jedoch könnte ein bedeutendes Übermaß an ihnen im Organ oder Organismus noch seine Funktionalität stören, und die Verfügbarkeit von genügend Beträgen für Studien des ganzen Tieres wird für viele Isotope beschränkt. Maß ist auch schwierig, und verlangt gewöhnlich, dass Massenspektrometrie bestimmt, wie viel des Isotops in besonderen Zusammensetzungen da ist, und es keine Mittel gibt, Maße innerhalb der Zelle zu lokalisieren.
• h-2 (schwerer Wasserstoff), das stabile Isotop von Wasserstoff, ist ein stabiles Leuchtspurgeschoss, dessen Konzentration durch die Massenspektrometrie oder NMR gemessen werden kann. Es wird in alle Zellstrukturen vereinigt. Spezifische Deuterated-Zusammensetzung kann auch erzeugt werden.
• N-15, das stabile Isotop des Stickstoffs, ist auch verwendet worden. Es wird hauptsächlich in Proteine vereinigt.
• Radioaktive Isotope sind im Vorteil, in sehr niedrigen Mengen, im leicht messen durch das Funkeln-Zählen oder die anderen radiochemical Methoden feststellbar zu sein, und indem sie lokalisierbar zu besonderen Gebieten einer Zelle und quantitativ bestimmbar durch die Autoröntgenografie sind. Viele Zusammensetzungen mit den radioaktiven Atomen in spezifischen Positionen können bereit sein, und sind gewerblich weit verfügbar. In hohen Mengen verlangen sie, dass Vorsichtsmaßnahmen die Arbeiter von den Effekten der Radiation schützen —, und sie können Laborglas und andere Ausrüstung leicht verseuchen. Für einige Isotope ist die Halbwertzeit so kurz, dass Vorbereitung und Maß schwierig sind.

Durch die organische Synthese ist es möglich, ein kompliziertes Molekül mit einem radioaktiven Etikett zu schaffen, das auf ein kleines Gebiet des Moleküls beschränkt werden kann. Für kurzlebige Isotope wie C sind sehr schnelle synthetische Methoden entwickelt worden, um die schnelle Hinzufügung des radioaktiven Isotops zum Molekül zu erlauben. Zum Beispiel ist die katalysierte carbonylation Reaktion von Palladium in einem microfluidic Gerät verwendet worden, um amides schnell zu bilden, und es könnte möglich sein, diese Methode zu verwenden, radioaktive Bildaufbereitungsagenten für das HAUSTIER imaging.http://www.rsc.org/Publishing/Journals/CC/article.asp?d.oi=b515410b zu bilden

• ³H, Tritium, das Radioisotop von Wasserstoff, ist es verfügbar bei sehr hohen spezifischen Tätigkeiten und Zusammensetzungen mit diesem Isotop in besonderen Positionen durch chemische Standardreaktionen wie hydrogenation von ungesättigten Vorgängern leicht bereit. Das Isotop strahlt sehr weiche Beta-Radiation aus, und kann durch das Funkeln-Zählen entdeckt werden.
• C kann Kohlenstoff 11 mit einem Zyklotron gemacht werden, das Bor in der Form von Borsäure wird mit Protonen in (p, n) Reaktion reagiert. Ein Alternativweg soll B mit deuterons reagieren. Durch die schnelle organische Synthese wird die im Zyklotron gebildete C-Zusammensetzung in den Bildaufbereitungsagenten umgewandelt, der dann für das HAUSTIER verwendet wird.
• C kann Kohlenstoff 14 (als oben) gemacht werden, und es ist möglich, das Zielmaterial in einfache anorganische und organische Zusammensetzungen umzuwandeln. Im grössten Teil organischen Synthese-Arbeit ist es normal zu versuchen, ein Produkt aus zwei ungefähr gleichen großen Bruchstücken zu schaffen und einen konvergenten Weg zu verwenden, aber wenn ein radioaktives Etikett hinzugefügt wird, ist es normal zu versuchen, das Etikett spät in der Synthese in der Form eines sehr kleinen Bruchstücks zum Molekül hinzuzufügen, um der Radioaktivität zu ermöglichen, in einer einzelnen Gruppe lokalisiert zu werden. Die späte Hinzufügung des Etiketts vermindert auch die Anzahl von synthetischen Stufen, wo radioaktives Material verwendet wird.
• F kann Fluor 18 durch die Reaktion von Neon mit deuterons gemacht werden, Ne reagiert in (d, Er) Reaktion. Es ist normal, Neonbenzin mit einer Spur des stabilen Fluors (F) zu verwenden. Der F handelt als ein Transportunternehmen, das den Ertrag der Radioaktivität vom Zyklotron-Ziel durch das Reduzieren des Betrags der Radioaktivität vergrößert, die durch die Absorption auf Oberflächen verloren ist. Jedoch ist diese Verminderung des Verlustes auf Kosten der spezifischen Tätigkeit des Endproduktes.

Kernkernspinresonanz (NMR)

NMR Spektroskopie verwendet die Nettodrehung von Kernen in einer Substanz nach der Energieabsorption, um Moleküle zu identifizieren. Das ist jetzt ein spektroskopisches Standardwerkzeug innerhalb der synthetischen Chemie geworden. Ein Hauptgebrauch von NMR soll die Band-Konnektivität innerhalb eines organischen Moleküls bestimmen.

NMR, der auch darstellt, verwendet die Nettodrehung von Kernen (allgemein Protone) für die Bildaufbereitung. Das wird zu diagnostischen Zwecken in der Medizin weit verwendet, und kann ausführlich berichtete Images des Inneren einer Person zur Verfügung stellen, ohne jede Radiation auf sie zuzufügen. In einer medizinischen Einstellung ist NMR häufig einfach als "Kernspinresonanz"-Bildaufbereitung bekannt, weil das 'Kern-' Wort negative Konnotationen für viele Menschen hat.

kk

Textbücher

Radioaktivitätsradionuklid-Radiation

:Textbook durch Magill, Galy. Internationale Standardbuchnummer 3-540-21116-0, Springer, 2005.

Radiochemistry und Nuclear Chemistry

:Comprehensive-Lehrbuch durch Choppin, Liljenenzin und Rydberg. Internationale Standardbuchnummer 0-7506-7463-6, Butterworth-Heinemann, 2001

http://www.abcte.org/exam_preparation/chemistry/nuclear_chemistry_3.

Radioaktivität, Ionisierende Strahlung und Kernenergie

:Basic-Lehrbuch für Studenten durch Jiri Hála und James D Navratil. Internationale Standardbuchnummer 80 7302 053 X, Konvoj, Brno 2003

http://www.litlit.com/Radioactivity.htm

Das Radiochemical Handbuch

:Overview der Produktion und des Gebrauches sowohl von offenen als auch von gesiegelten Quellen. Editiert von BJ Wilson und geschrieben durch RJ Kastanienbraun, Fang II, JC Charlton, CC Evans, TT Gorsuch, JC Maynard, LC Myerscough, GR Newbery, H Sheard, CBG Taylor und BJ Wilson. Das Radiochemical-Zentrum (Amersham) wurde über HMSO, 1966 (die zweite Ausgabe) verkauft

Siehe auch Wichtige Veröffentlichungen in der Kernchemie