The content of natural radioactive isotopes in soil of Kharkov region

The content and migration of natural radioactive isotopes in some lot of the surface soil of the Kharkiv region have been studied by the help of low background gamma spectroscopy. The migration series of radioactive elements (Ra > U > Th) in the soil of the Kharkiv region is determined, which corresponds to the humid type of climate. A high radium mobility as respect to uranium and thorium has been found. A high correlation between ⁴⁰K vs ²³²Th was found. Therefore, as a result of low mobility of thorium, it is possible to assume that thorium and potassium enter into the composition of the mother minerals. Correlation of ¹³⁷Cs with other radioactive isotopes was not significant in the soil of the Kharkiv region. This apparently indicates specifies in that a high mobility clay minerals can sorbing of cesium.Вміст і міграція природних радіоактивних ізотопів у деяких ділянках поверхневого грунту Харківської області вивчалися за допомогою низькофонової гамма-спектроскопії. Визначена міграційна серія радіоактивних елементів (Ra > U > Th) у грунті Харківської області, що відповідає гумідному типу клімату. Виявлена висока рухливість радію по відношенню до урану і торію. Виявлена висока кореляція між ⁴⁰K vs ²³²Th, яка підтверджує, що торій і калій входять до складу материнських мінералів через низьку рухливость торію. Кореляція ¹³⁷Cs з іншими радіоактивними ізотопами не є суттєвою в грунті Харківської області. Це, мабуть, вказує на те, що високомобільні глинисті мінерали можуть сорбувати цезій.Содержание и миграция природных радиоактивных изотопов в некоторых участках поверхностной почвы Харьковской области изучались с помощью низкофоновой гамма-спектроскопии. Определена миграционная серия радиоактивных элементов (Ra > U > Th) в почве Харьковской области, что соответствует гумидному типу климата. Обнаружена высокая подвижность радия по отношению к урану и торию. Обнаружена высокая корреляция между ⁴⁰K vs ²³²Th, которая подтверждает, что торий и калий входят в состав материнских минералов из-за низкой подвижности тория. Корреляция ¹³⁷Cs с другими радиоактивными изотопами не существенна в почве Харьковской области. Это, по-видимому, указывает на то, что высокомобильные глинистые минералы могут сорбировать цезий

Use of molybdenite nanoparticles for photonuclear production of technetium-99m

The possibility production of ⁹⁹Mo radioisotope with using recoil nuclei of molybdenite nanoparticles from reaction ¹⁰⁰Mo(γ,n)⁹⁹Mo was investigated. The use of thermally stable molybdenite allows solving the problem of thermal loads of high-power electron beams. The enrichment of radioactive isotopes carried out by the effect of SzilardChalmers. Molybdenite nanoparticles were irradiated by bremsstrahlung with Emax=39 MeV. The recoil nuclei of ⁹⁹Mo separated by electrolysis at low concentration. The yield of ⁹⁹Mo from extractable phase amounted 3% for size nanoparticles 350 nm.Досліджено можливість отримання радіоізотопа ⁹⁹Mo з використанням ядер віддачі наночастинок молібденіту з реакції ¹⁰⁰Mo(γ,n)⁹⁹Mo. Використання термостійкого молібденіту дозволяє вирішити проблему теплових навантажень потужних електронних пучків. Збагачення радіоактивних ізотопів здійснювалося за допомогою ефекту Сциларда-Чалмерса. Наночастки молібденіту опромінювалися гальмівним випромінюванням з Emax=39 MeV. Ядра віддачі ⁹⁹Mo були відокремлені електролізом при низькій концентрації. Вихід ⁹⁹Mo з екстрагованої фази склав ~3% для наночастинок розміром 350 нм.Исследована возможность получения радиоизотопа ⁹⁹Mo с использованием ядер отдачи наночастиц молибденита из реакции ¹⁰⁰Mo(γ,n)⁹⁹Mo. Использование термостойкого молибденита позволяет решить проблему тепловых нагрузок мощных электронных пучков. Обогащение радиоактивных изотопов осуществлялось с помощью эффекта Сциларда-Чалмерса. Наночастицы молибденита облучались тормозным излучением с Emax=39 MeV. Ядра отдачи ⁹⁹Mo были отделены электролизом при низкой концентрации. Выход ⁹⁹Mo из экстрагируемой фазы составил ~3% для наночастиц размером 350 нм

Properties of Zirconia Nanoceramics under High-Energy Electrons Irradiation

Formation of radioactive isotopes is investigated under irradiation by relativistic electrons with energy up to 100 MeV. Radioactive isotopes 87,88Y, 88,89,95Zr, 95Nb, 175Hf are registered after irradiation by relativistic electrons with energy 47.2 MeV. The present data are necessary for the choice of a material for a dielectric wakefield accelerator. The greatest danger at operation of accelerators represents 88Y. Formation of radiation defects in nanoceramics is investigated. The various types of radiation defects are found out at an irradiation by relativistic electrons with energy 47 MeV and 86 MeV. In UV VIS spectra the absorption lines of radiation are registered at 402.2 nm and 635 nm, which correspond to the F and F' centers of monocline lattices of zirconia. It is revealed, that krypton atoms are the centers of segregation of point defects. When you are citing the document, use the following link http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/3562

Radionuclide accumulation by objects of ecosystem

The isotope contents of family uranium and thorium in the ash of wood of trees and pine needles before and after leaching by water were measured. The element contents in the ash of wood of trees and pine needles were measured by γ-activation analysis and spectrophotometer. A significant excess of lead-210 in pine needles in the vicinity of thermal power plant relatively its average content in Ukraine was discovered. Differences of magnitude of leaching uranium series isotopes, ¹³⁷Cs and ⁴⁰K from the wood of trees and pine needles were defined, which is due to the different character of the formation of crystallites during ashing of these objectsПроведены измерения содержания изотопов ряда урана и тория в золе деревьев и хвои сосны до и после выщелачивания водой. Измерено содержание элементов в золе деревьев и хвое сосны при помощи γ-активационного анализа и спектрофотометрии. Обнаружено значительное превышение содержания свинца-210 в хвое сосны в районе тепловой электростанции относительно его среднего содержания в Украине. Обнаружены различия величины выщелачивания изотопов ряда урана, ¹³⁷Cs и ⁴⁰K из деревьев и хвои сосны, которые обусловлены разным характером формирования кристаллитов при озолении в этих объектах.Проведено вимiрювання вмiсту iзотопiв ряду урану i торiю в золi дерев i хвої сосни до i пiсля вилуговування водою. Вимiряно вмiст елементiв в золi дерев i хвої сосни за допомогою gamma;-активацiйного аналiзу та спектрофотометрiї. Виявлено значне перевищення вмiсту свинцю-210 в хвої сосни в районi теплової електростанцiї щодо його середнього вмiсту в Українi. Виявленi вiдмiнностi величини вилуговування iзотопiв ряду урану, ¹³⁷Cs i ⁴⁰K з дерев i хвої сосни, якi обумовленi рiзним характером формування кристалiтiв при озоленнi в цих об'єктах

Ion exchange in photoactivated inorganic matters

The effects of monovalent and bivalent impurities on the diffusive mobility sodium, caesium and strontium in magnesium potassium phosphate hexahydrate and clinoptilolite were analysed. It was determined that ratio of diffusion coeffcients of sodium concerning caesium and strontium are in antagonistic dependence on the caesium and strontium content in a matrices on the basis of magnesium potassium phosphate hexahydrate. It is established that the diffusion process in the magnesium potassium phosphate hexahydrate is due to the Frenkel. The influence of the diffusion of impurity elements as a function of the ionic radius and the ion position in the crystal lattice of clinoptilolite has been studied.Проаналізовано вплив моновалентних і двовалентних домішок на дифузійну рухливість натрію, цезію і стронцію в гексагідраті фосфату калію магнію. Визначено, що відношення коефіцієнтів дифузії натрію щодо цезію і стронцію знаходяться в антагоністичній залежності від вмісту цезію і стронцію в матрицях на основі гексагідраті фосфату калію магнію. Встановлено, що дифузійний процес у гексагідраті фосфату калію магнію обумовлений механізмом Френкеля. Вивчено вплив дифузії домішкових елементів в залежності від іонного радіуса і займаної позиції в кристалічній решітці кліноптілоліта.Проанализировано влияние моновалентных и двухвалентных примесей на диффузионную подвижность натрия, цезия и стронция в гексагидрате фосфата калия магния. Определено, что отношения коэффициентов диффузии натрия относительно цезия и стронция находятся в антагонистической зависимости от содержания цезия и стронция в матрицах на основе гексагидрата фосфата калия магния. Установлено, что диффузионный процесс в гексагидрате фосфата магния обусловлен механизмом Френкеля. Изучено влияние диффузии примесных элементов в зависимости от ионного радиуса и занимаемой позиции в кристаллической решетке клиноптилолита

Radionuclide biosorption by the aquatic plants of Pistia stratiotes

The activity of leaves and roots of Pistia stratiotes from the Seversky Donets river has been measured. The visible activity of ¹³¹I in roots of plant is found. The content estimate of ¹³¹I in water of Seversky Donets river before extraction of samples of a hydrophyte gives value exceeding 1 Bk/l. The detection of activity of ¹³¹I in roots of Pistia stratiotes can be used for its monitoring in the biosphere. The photoactivation analysis has been used for measuring of element content in leaves and roots of Pistia stratiotes. Accumulation in roots versus leaves of Pistia stratiotes Mn, Co, Ni, Mo, I, Pb and also isotopes ²²⁸Ac, ²¹⁴Pb and ²¹⁴Bi was detected.Была измерена активность листьев и корней Pistia stratiotes из Северского Донца. Зарегистрирована заметная активность ¹³¹I в корнях растения. Оценка содержания ¹³¹I в воде Северского Донца перед извлечением образцов гидрофита дает значение, превышающее 1 Бк/л. Метод детектирования активности ¹³¹I в корнях Pistia stratiotes может быть использован для мониторинга его в биосфере. Фотоактивационный анализ был использован для измерения содержания элементов в листьях и корнях Pistia stratiotes из Северского Донца. Обнаружено накопление в корнях относительно накопления в листьях Pistia stratiotes Mn, Co, Ni, Mo, I, Pb, а также изотопов ²²⁸Ac, ²¹⁴Bi и ²¹⁴Pb .Була вимiряна активнiсть листя i корення Pistia stratiotes iз Сiверського Донця. Зареєстрована помiтна активнiсть ¹³¹I у коренях рослини. Оцiнка вмiсту ¹³¹I у водi Сiверського Донця перед витяганням зразкiв гiдрофiта дає значення, яке перевищує 1 Бк/л. Метод детектування активностi ¹³¹I у коренях Pistia stratiotes може бути використаний для монiторiнгу його в бiосферi. Фотоактивацiйний аналiз був використаний для вимiрювання вмiсту елементiв у листках i кореннях Pistia stratiotes iз Сiверського Донця. Виявлено накопичення в коренях вiдносно накопичення в листях Pistia stratiotes Mn, Co, Ni, Mo, I, Pb, а також iзотопiв ²²⁸Ac, ²¹⁴Bi і ²¹⁴Pb

Photonuclear production of F-18

¹⁸F is one of the most important positron emitters which are routinely used in the positron emission tomography (PET). The recoil nuclei method in the ¹⁹F(Ɣ,n)¹⁸F reaction was used for the production of ¹⁸F free carrier. The sufficiently high energy of recoil nuclei in this reaction can be up to 200 keV. The mixture of 180 nanometer CaF₂ nanoparticles and an acceptor in the form of a nanoparticle of food salt was irradiated with bremsstrahlung with a maximum energy of 13.5 MeV. Irradiated samples were placed in distilled water to dissolve the sodium chloride. The yield of the ¹⁸F isotope in the solution was 30.2% of the total activity of the sample. The estimation of the ¹⁸F production on an electron accelerator with a power of 10 kW and an energy of 35 MeV can be up to 1 Ci for 4 hours.¹⁸F є один з найважливіших позитронних випромінювачів, який зазвичай використовується в позитронній емісійній томографії (ПЕТ). Мета нашого дослідження полягала в тому, щоб розвинути метод ядер віддачі в реакції ¹⁹F(Ɣ,n)¹⁸F для виробництва вільного ¹⁸F. Досить висока енергія ядер віддачі в цій реакції може досягати 200 кеВ. При підготовці отримання ¹⁸F використовувалася суміш наночастинок CaF₂ , а також хлорат натрію чи кліноптілоліту як донор і акцептор, відповідно, які були опромінені гальмівним випромінюванням з максимальною енергією 13,5 МеВ. Вихід ізотопу ¹⁸F в розчині становив 30,2% від загальної активності зразка. Оцінка виробництва ¹⁸F на електронному прискорювачі потужністю 10 кВт і енергією 25 МеВ може становити до 1 Кі протягом 4 годин. Показано, що фотоядерний метод виробництва ¹⁸F більш ефективний, ніж отримання ¹⁸F на циклотронах.¹⁸F один из самых важных позитронных излучателей, который обычно используется в позитронной эмиссионной томографии (ПЭТ). Цель нашего исследования состояла в том, чтобы развить метод ядер отдачи в реакции ¹⁹F(Ɣ,n)¹⁸F для производства свободного ¹⁸F. Достаточно высокая энергия ядер отдачи в этой реакции может достигать 200 кэВ. При подготовке получения ¹⁸F использовалась смесь наночастиц CaF₂, а также хлорат натрия или клиноптилолита как донор и акцептор соответственно, которые были облучены тормозным излучением с максимальной энергией 13,5 МэВ. Выход изотопа ¹⁸F в растворе составлял 30,2% от общей активности образца. Оценка производства ¹⁸F на электронном ускорителе мощностью 10 кВт и энергией 25 МэВ может составлять до 1 Ки в течение 4 часов. Показано, что фотоядерный метод производства ¹⁸F более эффективен, чем получение ¹⁸F на циклотронах

Nuclear-physical methods of analysis of noble metals and rare-earth elements

A summary of the analysis noble and rare metals by combined methods is presented. The electrodeposition of gold at a carbon film and Rutherford backscattering was used for determination its in ores. The sorbents and particle induced X-ray emission was used for determination rare and noble metals in ores. The minimum detectable concentration for ores was 0.1 mg/g

Photonuclear production of Yb-175

The use of photonuclear nanotechnology makes it possible to obtain the ¹⁷⁵Yb isotope with acceptable characteristics without the content of impurities of other isotopes. Irradiation of Yb₂O₃ nanoparticles of a natural isotope composition weight`s 123.5 mg in a mixture with clinoptilolite nanoparticles by bremsstrahlung with an Eₘₐₓ=13.5 MeV was carried out. The prevalence of ¹⁷⁶Yb isotopes is 12.6%. The reaction cross section of ¹⁷⁶Yb(γ,n)¹⁷⁵Yb (T½=100.8 hours) have two maximums at 12.5 and 16 MeV about 350 mbn. After separation of the clinoptilolite particles, the activity of ¹⁷⁵Yb in the theirs was 3.2% of the total activity of the sample for the size of Yb₂O₃ nanoparticles of the 180 nm.Використання фотоядерних нанотехнологій дозволяє отримати ізотоп ¹⁷⁵Yb з кращими характеристиками без вмісту домішок інших ізотопів. Проведено опромінення наночастинок Yb₂O₃ з масою природного ізотопного складу 123,5 мг у суміші з наночастинками кліноптілоліта за допомогою гальмівного випромінювання з Eₘₐₓ=13,5 МеВ. Поширеність ізотопів ¹⁷⁶Yb становить 12,6%. Перетин реакції ¹⁷⁶Yb(γ,n)¹⁷⁵Yb (Т½=100,8 год.) має два максимуми при 12,5 і 16 МеВ близько 350 мбн. Після відділення частинок кліноптілоліта активність ¹⁷⁶Yb у них становила 3,2% від загальної активності зразка для розмірів наночастинок Yb₂O₃ 180 нм.Использование фотоядерных нанотехнологий позволяет получить изотоп ¹⁷⁵Yb с лучшими характеристиками без содержания примесей других изотопов. Проведено облучение наночастиц Yb₂O₃ с массой естественного изотопного состава 123,5 мг в смеси с наночастицами клиноптилолита с помощью тормозного излучения с Eₘₐₓ=13,5 МэВ. Распространенность изотопов ¹⁷⁶Yb составляет 12,6%. Сечение реакции ¹⁷⁶Yb(γ,n)¹⁷⁵Yb (Т½=100,8 ч) имеет два максимума при 12,5 и 16 МэВ около 350 мбн. После отделения частиц клиноптилолита активность ¹⁷⁵Yb в них составляла 3,2% от общей активности образца для размеров наночастиц Yb₂O₃ 180 нм

The effect of gamma radiation on structure of struvite-К

The effect of gamma radiation upon functional characteristics of nanostructural struvite-K is analyzed. Spectra of absorption struvite-K have been measured in infra-red area. Results of a microstructure of samples after of a gamma irradiation to a dose 1.35·10⁵Gy are described. It has shown that after gamma irradiation the phase composition of the sample essentially does not change, and there is a crystallization of amorphous phosphate and the structural or-dering of struvite-K and magnesite occurs.Аналізується вплив гамма-випромінювання на функціональні характеристики наноструктурного струвіту-K. Були виміряні спектри поглинання струвиту-K в інфрачервоній області. Описано результати мікроструктури зразків після гамма-опромінення до дози 1.35·10⁵Град. Було показано, що після гамма-опромінення фазовий склад зразка істотно не змінюється, а відбувається кристалізація аморфного фосфату і структурне впорядкування струвіту-К і магнезиту.Анализируется влияние гамма-излучения на функциональные характеристики наноструктурного струвита-K. Были измерены спектры поглощения струвита-K в инфракрасной области. Описаны результаты микроструктуры образцов после гамма облучения до дозы 1.35·10⁵Град. Было показано, что после гамма-облучения фазовый состав образца существенно не меняется, а происходит кристаллизация аморфного фосфата и структурное упорядочение струвита-К и магнезита