Ռադիոքիմիա

Ռադիոքիմիա, քիմիայի բաժին, ուտսումնասիրում է ռադիոակտիվ իզոտոպների, տարրերի և նյութերի քիմիան, նրանց ֆիզիկաքիմիական հատկությունները պայմանավորող օրինաչափությունները, ռադիոակտիվ փոխարկումների քիմիան և այդ փոխարկումներին ուղեկցող ֆիզիկաքիմիական երևույթները։

Հետազոտվող նյութում ռադիոակտիվ իզոտոպների առկայությունը պայմանավորում է ռադիոքիմիայում կիրառվող եղանակների առանձնահատկությունները․

ռադիոակտիվ նյութերի քանակությունը որոշվում է ռադիոչափական եղանակներով, որոնք հնարավորություն են տալիս հայտնաբերել այլ եղանակներով չարձանագրվող քանակություններ։ Ռադիոքիմիայում օգտագործվող սովորական ռադիոչափական սարքերի օգնությամբ կարելի է որոշել, օրինակ, մինչև $10^{-12}-10^{-15}$ գ ${}_{}^{224}{\textrm {Ra}}$ -ի, $10{^{-}17}$ գ ${}_{}^{222}{\textrm {Ra}}$ -ի և ${}_{}^{32}{\textrm {P}}$ -ի առկայությունը։ Հատուկ զգայուն եղանակների միջոցով արձանագրվում է առանձին ատոմների առկայությունը և նրանց ռադիոակտիվ քայքայման փաստը:
Պահանջվում է անվտանգության հատուկ տեխնիկայի կիրառում, որը պաշտպանում է հետազոտողին և շրջապատի մարդկանց ճառագայթվելու վտանգից։ Թույլատրելի՝ սահմանային քանակներից ավելի ճառագայթման ներգործությունը վնասակար է մարդու առողջության համար։ Ռադիոակտիվ նյութերի պահեստավորումը և թափոնների վնասազերծումն իրականացվում է ըստ հատուկ մշակված կանոնների։

Տարբերում են ռադիոքիմիայի հետևյալ բաժինները.

Ընդհանուր ռադիոքիմիա (ուսումնասիրում է ռադիոակտիվ իզոտոպների վարքի ֆիզիկաքիմիական օրինաչափությունները, իզոտոպային փոխանակությունը, իզոտոպների միկրոքանակների բաշխումը տարբեր ֆազերում, ադսորբումը, լուծահանումը, համատեղ նստեցումը և այլն;
Միջուկային փոխարկումների քիմիան ուսումնասիրում է այդ փոխարկումների արգասիքների բաժանման եղանակները, «տաք» ատոմների հատկությունները, սեփական ճառագայթման ներգործությամբ ընթացող փոխարկումները և այլն;
Ռադիոակտիվ տարրերի քիմիան ուսումնասիրում է բնական և արհեստական ռադիոակտիվ տարրերի ֆիզիկաքիմիական հատկություններն ու քիմիական փոխարկումները, մշակում է միջուկային վառելիքի (մասնավորապես 239Pu, 238Ս, 235Ս) ստացման եղանակները և քիմիական տեխնոլոգիան;
Կիրառական ռադիոքիմիան զբաղվում է նշանակիր ատոմներ պարունակող միացությունների սինթեզի, գիտության և արդյունաբերության մեջ ռադիոակտիվ իզոտոպները և ճառագայթները կիրառելու մեթոդների մշակմամբ։

Ռադիոքիմիան, որպես քիմիայի ինքնուրույն բաժին, ստեղծվեց Մարի Կյուրի և Պ․ Կյուրի ամուսինների աշխատանքների շնորհիվ։ 1898-ին նրանք հայտնաբերեցին պոլոնիումը, ռադիումը (տես նաև Ռադիոակտիվություն), իսկ 1902-ին՝ անջատեցին ռադիումի առաջին կշռելի քանակությունը։ Ռադիոքիմիայի ստեղծման առաջին շրջանում (1898—1913) հայտնաբերվեցին նաև ռադոնը, ակտինիումը (1899), պրոտակտինիումը, հետազոտվեցին բազմաթիվ բնական ռադիոակտիվ միներալներ և ջրեր, դրվեց ռադիոակտիվ տարրերի երկրաքիմիայի հիմքը (1910—11, Վ․ Ի․ Վերնադսկի)։ Իզոտոպային երևույթի (1913, Ֆ․Սոդդի) և տեղաշարժի կանոնի (1913, Ֆ․ Սոդդի, Կ․Ֆայանս) հայտնաբերումը թույլ տվեց պարզել իզոտոպների ծագումնաբանական կապը և որոշել նրանց տեղերը քիմիական տարրերի պարբերական համակարգում։ Ռադիքիմիայի ստեղծման և զարգացման երկրորդ փուլում (1914—33) հետազոտվեցին ռադիոակտիվ տարրերի վարքի օրինաչափությունները չափազանց նոսր հեղուկ և գազային համակարգերում, հայտնաբերվեցին ռադիոակտիվ ինդիկատորները և իզոտոպային փոխանակության երևույթը (Դ․ Հևեշի և գերմանացի քիմիկոս Ֆ․ Պանետ, 1887—1958), համատեղ նստեցման և ադսորբման օրինաչափությունները (գերմանացի քիմիկոս՝ Օ․ Հան, 1879—1968) և սովետական քիմիկոս՝ Վ․ Գ․ Խլոպին, 1890— 1950), էմանացումը՝ ռադոնի առաջացումը ռադիում պարունակող պինդ նյութերում (սովետական գիտնական Լ․ Ս․ Կոլովրատ-Չերվինսկի և Օ․ Հան), մշակվեց բյուրեղական և հեղուկ ֆազերում նյութերի բաշխման թերմոդինամիկական տեսությունը (սովետական քիմիկոս՝ Ա․ Ռատներ), ստացվեցին և հետազոտվեցին ռադոնի կլաստրատային միացությունները (սովետական քիմիկոս՝ Բ․ Ա․ Նիկիտին), ուսումնասիրվեցին թորիումի միացությունների լուծելիությունը, ռադիոկոլոիդների առաջացման պայմանները ևն։ Արհեստական ռադիոակտիվության հայտնաբերումով (1934, Ի․ Ժոլիո-Կյուրի և Ֆ․ Ժոլիո Կյուրի) սկսվեց ռադիոքիմիայի զարգացման երրորդ փուլը (1934—45)։ Քիմիական տարրերի վրա նեյտրոնների ներգործության ուսումնասիրությունների (է․ Ֆերմի), արհեստական ռադիոակտիվ իզոտոպների միջուկային իզոմերիայի (Ի․ Կուրչատով) և Սիլարդ-Չալմերսի էֆեկտի հայտնաբերման շնորհիվ մշակվեցին արհեստական ռադիոակտիվ իզոտոպների ստացման, կոնցենտրացման և անջատման եղանակները։ Ցիկլատրոնի օգնությամբ սինթեզվեցին տեխնիցիումը և աստատը, ռադիոչափական և տարրերի միկրոքանակների բաժանման նուրբ ռադիոքիմիական եղանակների օգնությամբ անջատվեց ֆրանսիումը։ Լայն տարածում գտան կիրառական ռադիոքիմիան և ռադիոակտիվ ինդիկատորների եղանակը։ Ռադիոքիմիայի զարգացման չորրորդ՝ ժամանակակից փուլը կապված է միջուկային մասնիկների հզոր արագացուցիչների և միջուկային ռեակտորների կիրառման հետ։ Ուրանի քայքայման արդյունքներում հայտնաբերվեց և անջատվեց պրոմեթիումը, որը հայտնաբերելու փորձերը սկսվել էին 1922-ին։ Սինթեզվեցին տրանսուրանային տարրերը՝ № 93—107 (Գ․ Սիբորգ, Գ․ Ֆլյորով, Յու․ Հովհաննիսյան և ուրիշներ)։ Կարևոր նշանակություն ստացավ միջուկային վառելիքի ստացման (և տեխնոլոգիայի), պլուտոնիումի, միջուկային ռեակտորում ճառագայթված ուրանի քայքայման արդյունքների անջատման, ուրանի ռեգեներացման եղանակների մշակումը։ Զարգանում է արհեստական (հատկապես տրանսուրանային) և բնական (հատկապես U, Th, Po) ռադիոակտիվ տարրերի և նրանց կոմպլեքսային միացությունների քիմիան։ Կարևոր նշանակություն են ստացել լուծահանումը (էքստրակցիա) և քրոմատոգրաֆիան։ Ստեղծվում է ատոմանման գոյացությունների՝ պոզիտրոնիումի, մյուոնիումի և մեզոատոմների քիմիան։ Ռադիոակտիվ ինդիկատորների եղանակը լայնորեն կիրառվում է քիմիական միացությունների կառուցվածքի, քիմիական ռեակցիաների մեխանիզմի և կինետիկայի, ադսորբման, համատեղ նստեցման, կատալիզի երևույթների ուսումնասիրություններում և ֆիզիկաքիմիական հաստատունների որոշման համար։ Ռադիոքիմիական եղանակներն օգտագործվում են երկրաքիմիայի և տիեզերաքիմիայի խնդիրները լուծելու, օգտակար հանածոներ հայտնաբերելու համար։ Զարգանում է ռադիոքիմիայի նոր ուղղություն՝ միջուկային ռեակցիաների ժամանակ ստացվող և մեծ էներգիա ունեցող ատոմների առաջացրած պրոցեսների քիմիան։

Տես նաև

Այս հոդվածի կամ նրա բաժնի որոշակի հատվածի սկզբնական կամ ներկայիս տարբերակը վերցված է Քրիեյթիվ Քոմմոնս Նշում–Համանման տարածում 3.0 (Creative Commons BY-SA 3.0) ազատ թույլատրագրով թողարկված Հայկական սովետական հանրագիտարանից (հ․ 9, էջ 574)։