TRẠNG THÁI CÁC ĐỒNG VỊ PHÓNG XẠ Ở NỒNG ĐỘ SIÊU LOÃNG

Chương 5.
C C

i i hi

-

h ng

đ
đ

đ

đ
đ

đ
đ

đ

đ

i h
đ

-

ng h i

ng

h ng

ng

ng

h

đ

đ đ

đ
đ
đ

R
đ

đ

đ
đ

đ

đ
đ

đ

210

đ
222

đ

đ


đ
đ
đ
-9

đ

M.

h ng

-

đ
đ

hidroxit.

đ

đ

đ

đ

-11

đ

hidroxit
đ

p
Bi3+

đ

hidroxit
đ

đ

hidroxit

-12

ng 10-31

đ

-10

đ

3+

đ
đ

-10

M.
đ

Godlevski

đ
đ

đ đ
đ

đ

o i

đ
đ
đ
đ
đ

đ

đ
đ
đ

đ

đ
đ

3

đ

đ

đ
đ
đ
đ

đ
đ

keo
l

đ
đ
đ

đ
.

đ

đ
đ
đ


- h ng

nh hư ng

n

ng h i

ng

h ng

ng

ng

h

đ

Tr
đ

đ

đ

đ
đ

đ
4

đ

pH =
pH = 1 

hidroxit
đ

pH 

đ

1
1
lg Lht [Me(OH )n ]  lg K H 2O  lg[ M e n ]
n
n

đ
đ

(5.1)

idroxyl, Lht[Me(OH)n

hidroxit
n+

, KH O

đ

2

.
Khi [Men+

n

đ

đ

đ

đ đ
đ

đ

đ

hidroxit

đ


đ

-

đ
đ

đ

hidroxit
đ

ion hi
ng 5.1. Ảnh hư ng
ng

h

h

h

0
10-4
10-3
10-2
10-1
1

ng

n

h ng

ư ng h
Khi

ng 5. . h n

h

ng

h ư
ng hương h
imonat Natri
Khi
17,6
21,1
16,4
-6,4
40,6
6,7
81,1
1,3
8,8
0,5
--

h ng
h
ng nư
inh hi

hi h
ng
h ng inh hi

h n ng
ng h ng
hi h

ư
h ng inh
ư
inh hi
h
hi
ng
59,4
28
37,9
-48,0
16,0
87,6
--

ThB
ThC

ng
ng
ư

h

ng

ng nư
inh hi
ng
-15,6

-30,5

hidroxit natri v
đ

đ

hidroxit

đ

h


đ

đ

–
26

đ

đ

đ

đ

đ

đ

đ

đ

đ
đ đ

-

đ
đ

đ

đ

đ

đ
đ

đ

đ

đ

đ

đ

đ


đ
HNO3 (10-5

đ
đ

Ph

đ ng v

đ

i d ng keo

đ ng v

Ph

i d ng keo
HCl

0,8

1

NaCl
0,8

0,6

0,6
0,4

0,4

0,2

HCl

HNO3

0,2
1

3

2

4

NaCl

5 pH
-5

-2

-3

-4

-1

0

lgC

ph thu c ph
x n m

đ pH c a dung

d

212

d ch

212

5. hương h

nghi n

h n
ng
đ

n

đ
đ
đ

đ
đ

ng

đ
đ

đ

h ng

ng

h
đ

đ
đ

đ

đ

đ
đ

đ

đ

đ

đ


đ

đ
qua đ

đ
đ
đ

đ đ

đ
đ
–

đ
56

đ
đ

56

=

đ

đ

>

đ

-

đ
đ

-

đ

đ

đ

95

đ
3.

đ
(
đ

đ

95
95


Ph n 50 Mn

Ph n

i d ng ion

95

Nb

1

1

0,8

0,8

0,6

0,6

0,4

0,4

0,2

0,2
2

4

6

8

i d ng keo

pH

10

2

1

ph thu c ph n Mangan l t

4

3

ph
d
nghi

pH c a dung d ch

6 pH

5

95

thu c ph n

Nb

c

đ
đ

đ
đ

đ
đ
đ

đ

đ

đ

r

đ

3,1392





(  keo   )t

đ 
-1

.s-1), keo

-1

đ
đ

 lg

x1
x2

(5.2)

), 

đ
-3

đ


đ

i


(g.cm-3
đ

1

đ

đ

2

m (cm).
đ

đ

đ
đ

đ
đ

0

đ

0

-13

t

Ph n Po k t t a

mol/l.

đ h p th

M

0,2

0,1

4

2

6

8

10

2

pH

ph thu c ph n Po l ng xu ng khi
a dung d ch

6

4

8

10 pH

đ h p th
th
a dung d ch

gi a m
đ ng v

đ

đ đ
đ

đ

đ
đ
đ

đ
đ

đ
đ

đ
đ

đ
đ

đ

đ
đ
đ

đ

đ

đ

đ đ

đ

đ

đ
đ
đ

đ

đ

đ
đ

đ

đ
đ

đ
đ

đ

đ

đ

đ

đ

đ

đ
đ
đ

đ

đ

đ

kd 
đ
đ

d

Mr V
M dd . m

(5.3)
đ

r
dd

đ


đ

đ đ

đ

đ
đ

đ

đ

đ
đ

c Vander Waa
.
đ

-

đ

đ

đ
đ
đ
đ

ta
đ h p th

M

1

100

ph thu c m đ h p th đ ng v
th
đ pH c a dung d ch.
1.
ng h
đ ng v
n m
trong dung d
i d ng keo
2.
ng h
đ ng v
t n t i
i d ng ion trong dung d ch

50
2
2

4

6

8

10

đ

đ
đ

pH

đ

đ


đ

Th

3
95

đ

Ce(NO2)3 0,1N

< 5, Zr
–

đ h p th

M

95

Zr (%)

100

ph thu
th Zr t gi y l
pH = 1,5
1. HNO3 0,1N
2. Ce(NO3)3 0,1N

80

h p
ch

95

60
1
40
2
20

2

6

4

8

10

12

đ

-

pH

đ
đ

+

đ

đ

đ
đ
r

RT
6 DN A

(5.4)
2

đ
Avogadro, 


đ

.s-1

r  2,13.1013 / D (5.5)

đ

+
đ

-1

đ

.s-1, NA

đ

đ
đ

đ

đ

đ
đ


đ

đ

đ
đ

đ

đ

đ

đ

đ

đ

đ
đ

đ

đ

đ
đ
đ

+
đ
đ

đ
đ

đ

n
đ

ng v

đ

đ

đ th

ng ki
đ

đ

ch ki

(d

m trong dung d

p)
đ

t keo

c khi mang dung d ch tr c ti

nh. Tuy

đ

đ ng v

t qu nh
trong dung d

cho th y d

p ph

p ph đ ng v

dung d
đ

T

đ

c

nh.
đ ng v

t lu n, v

dung d ch, song khi dung ch t h p ph đ

ion s

id

i d ng dung d ch th c. Nh ng k t

qu

s

t lu

trong

cho ta th y k t qu đ

gi

c ti p dung d

tc

n

ng keo b gi l
pc

nhanh gi t dung d

m
đ

d

ng
đ

nh

n k t qu c a Samic.


đ

t qu

u dung d ch Protactini b ng nh ng

. Cho t i pH=2, Protactini n m trong dung d
cation đ ng th

h p ph

i dung d ch b
đ

c a dung d
đ

th

i d ng

.

Trong kho ng pH t 2-

h p ph

nh

t qu

pH >5 b đ

.

c

o keo th c

d ng h t m

p ph ho
c.

tl nn at

h t keo gi đ
Ph

i d ng keo
1

3

0,8
2

0,6
0,4

1

0,2
2

4

6

10

8

12

14

pH

K t qu đ n chuy n
ph thu c c a ph n Protaniti n m trong tr
a dung d

li u:

1. H p ph

ch anh

2.
3.

Trong b

đ

c

.


B ng 5.3. Tr ng h i

ng v

h ng

h

q

trong dung d ch

nh

ình

.
Tr

Ion

Keo

X

H p phụ

t li u trao

đ

ng
đ nh lu t

S

Chi t

ct

đ nh lu t

pv

b

x

ng kh

ng

đ nh
lu

ng kh

ng

theo qui lu t Khlopin

ng k t tinh

t
Khlopin

h
i

L

m

m
c

c

i
Khu h

B

c

B
n

H s khu

ng v i t c H s khu

đ c a t ng lo i h t
i n h n

i n chuy n

t chuy
đ
s

t nt ic
đ

Chuy

đ nc
ng c

l
.

t
đ ng h
đ

pv

đ

t chuy n d ch v c 2

đ n c

đ n

đ n gi

u
đ

ng h
T o v t phổ h ng

t th

đ u khi hi n nh

V t th

đ

đ n

y

n nh


6. C

hương h

nghi n

u tr ng h i

đ

h ng

trong dung d ch

đ

ch t mang v i d n

đ
ý

t mang k t h p v
đ uc

đ

.

đ
ng trong dung d ch c
đ nh h ng s b n c a h p ch t ph c trong dung d ch ch a ch t t o

d
ph c.

( đ
đ ng

ng v

trong dung d ch th
đ ng v
đ iv
.

đ
đ ng v

ct nt iv m
đ c b ng
c

ah cc

đ ng v
t mang.
cb n

t mang

đ nh tr
c c đ ng v trong dung d
đ y h p ch t ch đ ng v
ho
v m t hoa h c v đ ng
v
đ ng v
chuy
ng h p ch
đ
i ta k t t a ch
ng m
đ ,
tinh ch
tr
đ ng v
.N
cc a
đ ng v
x
đ ng v b
đ ng v
đ
v đ ng v
,v
đ
ah nh
đ

đ n ch
đ ng v
c
đ
đ đ ng v
gi a ch
đ
c đ ng v
trong dung d ch. Gi s dung
d
ỳ
tr
dung d ch ch
đ
i ion S2-,
2S, Na2SO3, Na2SO4
đ
đ
đ i c a m i d ng ion
SO32
SO42 ra kh i nhau
đ
t ng c
đ chung c a dung d
m t d ng t n t
ỳnh. Tro
d
ad
ra t l gi

đ

đ
t ph n


đ đ

m tra l i s
đ ic
đ c th c hi n b ng k t t a, s

1l nn
đ n chuy

chi

đ

đ
ý

.

ch ch
đ
u hi u c a s gi ng nhau
v
c gi a ch
i nghi

đ
đ nh lu t Kh
đ
t lu
đ
lo
u hi đ ng nh t v
cm
đ ic ah s
đ i t l v
ng c a pha. Quy lu
p v i c
nh ng tinh th h n t p Grim
h nt pd
gi ng
nhau v
c. Chẵng h
P4III đ ng k t tinh v i mu i
N

đ nh lu t Khlopin.

La III [La2 (C2O4 ).9 H 2O; K3 La( SO4 )3 ]

Trong nhi
ng h p, t
ih nh nt
đ
đ
đ ng k t t

đ
k tt
đ i v i nh ng tinh th h n t p d
ng
IV
III
y gi i h
Pu
A
đ ng k t t a v i K2SO4 t
th
ng h
đ
đ ng k t t
c
đ
cc
trong dung d
đ nh nh ph
ph c.
Khi trong dung d
h ng s b n c

đ

t ch t t o ph

ng
đ ng

nh

đ nh b ng

c.

Gi s
M t o v i A ph c ch t d ng MA, MA2, MA3, MAn. T l
ph n c a ph c MAi h ng s gi a n
đ ph đ
ng d
đ
t ng c
trong dung d
ng.

i 

[MAi ]
CM

đ CM  [M ]  [MA]  ....  [MAn ]
ph c.

(5.6)
ng n

đ c a nguy

t

H ng s b n c a ion ph
1 

ngb ng:

[MAn ]
[MA2 ]
[MA]
; 2 
;......;  n 
2
[M ][A]
[M ][A]
[M ][A]n

đ i v i CM , n

N u trong bi u th

(5.7)

đ
đ

i .[A]i
i 
1  1[A]   2 [A]2  ...   n [A]n
u s cho [A]I

Chia t s

i 

đ

(5.8)

c:

i

(5.9)

[A]i   2 [A]1i  ...   n [A]n i

i 

Ho c

c bi u th

i
(5.10)

i

 i [A]ni
0

đ

A

đ l n i

c

bi
bi  1

 i ,max 
2

i

(5.11)

bi
bi  1

[ M ]max 
đ

đ i ng v i bi u th c:

1
bi (bi  1)

ng s b n v ng t ng c

bi 

[MA]
[MAi 1 ][A]

(5.12)
ng:
(5.13)


đ i
ng ion

c

Pa(OH ) x Fn (5 x n )
PaF72-

80

PaF6

60

-

PaF4+

40

PaF5

20
-5

d

-4

-3

-2

ph thu
đ

H ng s b
cho gi
t o ph c nh ng n
đ
a dung d
ph c nh ng n
đ
i v i nh
r
đ nh h ng s b

0

-1

ng ion c a Protactini trong dung
đ ion Flo khi l c ion b ng 1
đ nh b

us
t ch t t o ph
us
t ch t t o ph
đ
u n
đ l n, ng

đ
B

đ
t ch t
tt o
đ
i ta s d ng

đ n th tr

y bi
Protactini (V) trong dung d ch Florua theo s bi
7. Tr ng h i

ng v

h ng

ng c
đ ion flo.

đ in
ng

đ ng v
nt i d
b sa l
ng c a l c h p d n. Nh
đ u bi đ
ng t m gi y
đ
i ta th
đ ng v
id
đ
đ ng v
t
yb
n vi.
n th

t

PaF83-

i

ng ion

ường hí

t
mc

đ
a radon,
t sol


đ ng v

xu t hi

i ch nh
n do s

đ
t hi
ti p theo c a ch
h
3
ch a 14
H. Nh
xu t hi

chuy
ch
đ u
ph m b c x c
 b gi m ho đ
gi
đ ng v

đ n bi
n, ho
đ
x y ra trong h th
do hi
ng gi
c nh
đ c bi t x
m tl pm

gi
A

đ

Do nhi u ph n ng
p ch t

kh i
đ iv

ng

Ngu n th c t chuy n
ng h p
ho
i

n ra r t m
n m

, trong
c

n h
tr

d
u tr
đ

u dung d
, khu

c, h p ph , v t ph
tr
n vi electron
p nh
trong nhi
ng h
đ
c
tn

đ ct
h p ph nh
tl n
Do hi
ho

đ

ch
c bao ph b ng nh
đ ng v
(ho

u cho th
đ ng v

,
,
c

) ch

ng gi

c

t keo theo th i gian.

ng h p pha l
ng ph n t

đ
Chẵng h
s
đ ng v
c a Poloni
id
nt
đ n
đ
t chi u.

k tt
n ph m con c
k t t a ph n l

đ

ng.
đ ct o
a ngu n


8. Tr ng h i
đ ng v

ng v

h ng

t

ng h

tr
im
h ng gi

t tinh th
tinh th ho

đ ng v

ho c do ph n
i ho c b “ t kẹ ”
a
n m trong b m t

am
i tinh th . M t s

Nh
đ đ
đ
trong t
v iv
ch t r n.
U
m ng c
đ ng v
đ ng v protac

A
m
im
nv
U
i tinh th c
tr
nh

trong ch t rắn

t

238

c
V; V;
n ph
đ
235

i
232

Th n

U
đ
chi u x

(

.
t r n do ph n ng h

c

đ ic

bi

m nh ng v

nt i
i ch t r n so v i

đ ut
đ ng v
c us

S
u tr
đ ng v kh i ch t r

trong ch t r n bao g m vi
ng h p ch t
t r n, nh
u ng Messbayer.

ý đ n chuy

-

t:
đ

t n n . Nh
kh i ch t r n, n
đ
đ ng v
ng v
mẹ
tinh th , t
th
đ
đ
ns
trong tinh th ho
ch t

cs d
đ
tr đ cx

c U
ý b ng nh ng dung d
đ
t p ch t
i tinh th
i ta
con t

U
m
i

n vao dung d
t n n.
t x y ra v i s kh h p ph
b m t tinh
c c a mu
ng m nh nh t v m
Nh
n kẹp di chuy đ n b m t tinh th
tr ng, gi
mao qu n


đ . S kh h p ph t b n m t ph thu
đ
ion c
b đ y ra trong dung d
y ra cho đ
đ tt
ng.
i
đ ng v
t
b
ch KCl cho th
đ ng v
con b r a kh i

n
nh ng n
đ axit cao.
t mang:
M
a vi c ng d
đ
đ nh
tr
đ ng v
trong ch t r
y ra
ph n
cc
đ ng v
v
n
đ đ
đ
i lo
đ c tr
a
đ ng v
trong ch t r n.
ng nh ng bi
đ c bi t s lo i tr đ c nh ng
ph n
đ is
đ ng v
ng t n t

c
t mang th
s d
đ c
đ
u tr
đ ng v
t r n.
thu

M

8,0

đ

t%

1,2
V

ThX

ThX
6,0
0,8
4,0

RdTh

Th
Ln

0,4

2,0

U
Th

10-6

10-5 10-4

0,1

0,1

1,0

[ H  ], ion / l

1,0

2,0

3,0

[ KCl ], mol / l

Monaxit b ng axit clohydric

t U,Th,
ThX t monaxit b ng KCl

9. Sử dụng hi u ng Messbayer
Nh

u tr
đ

ng c

đ ng v
tr

trong ch t r n
u. Vi c ng


đ nh tr
t s đ ng v
t o
c ti p trong tr
n. Hi u ng
ng t
nb c
a nh ng h

d ng hi u

n ng h

, m
h p ph c
t r n h p ph

Messbayer d
x
đ
ngu n.
N
m

t

p

đ

ng E b
W(E) 

đ

đ nh b

c Breit-Vignher:

1
E E

1  p

 G/2 

(5.14)

2

u r ng m c
đ b
ng s Plank chia cho 2.
đ l n W(E) gi m m
t m

m
Khi chuy n h

;

u s Ep-E.
đ nm
ng t  c

nh
đ

n

c ch

,

5

đ

i gian t n t i c a

0


A
chuy n B 


0

B
r

W(E )

u r ng m c G

E

1

E

p

A

N
ng chuy n Ep
h

a ngu
gi
ng t 

tv
ng t   

ng gi

a

E :

Ep  E  

(5.15)


E 

đ

 2
2mc
ng

a

G

a) C a h
E

EP

b) C a c
b

G

c) C



EP  E

c

ng t 
n B 
A
ng t  b h p th trong

n A 
B

d) X p ch
ng t 

G

EP  E



đ

d
G

tr

G

b h p th b i
tr
n
đ nh b
đ
a 2 pic)


2E

Ph c

ng t



i ngu
ng gi

ng gi
b d

ng th
s gi
m
m
x
ph

ng Ep
E

đ l

n nh
ng t 
h p ph c

p ph ph
ng t  b h p th c

Nh chuy
ng t 
Dopler. N
đ gi n r

ng gi

đ ng nhi t c
nt is
chuy

đ

đ l n E v

ng t 
chuy n h
E .

ng t 

u
đ n

ng chuy n
ng t 
m ph n

u ki n h p ph c

G  2.E

trong ngu n v trong ch t h p ph
u r ng m
đ cg
gi n r ng
đ ng v i v n t
w
u r ng G c a ph  b ng: