Место издания:Издательство РХТУ им. Д.И. Менделеева Москва
Первая страница:39
Последняя страница:54
Аннотация:Технеций, первый искусственно полученный химический элемент, является близким аналогом рения. Весовые количества технеция стали доступными только после появления ядерных реакторов, где технеций накапливается как продукт деления или при облучении нейтронами молибдена. В России первые весовые количества технеция (около 60 мг) выделены В.И. Спицыным, А.Ф. Кузиной и сотрудниками в 1957 г. в Институте физической химии АН СССР из молибдена, облученного на реакторе РФТ АН СССР [ ]. Позднее те же авторы совместно с сотрудниками ПО Маяк разработали методы выделения технеция из отходов от промышленной переработки облученного ядерного топлива и получили граммовые и килограммовые количества этого элемента. В конце 1980-х годов количество технеция, выделенного в виде солей, диоксида и металла в СССР и в США составляло около 200 килограмм. На сегодняшний день более 300 тонн технеция остаются невыделенными в отработавшем топливе атомных электростанций и в отходах от переработки топлива, еще порядка 10 тонн накапливается ежегодно при работе действующих АЭС.
Технеций по химическим свойствам подобен рению и марганцу, имеет окислительные состояния от –1 до +7. технеций проявляет большую склонность к образованию кластерных соединеий, с образованием кратных связей металл-металл, причем при значениях меньше IV обычно реализуются дробные степени окисления.
Технеций получил в настоящее время заметное практическое применение. Его короткоживущий изотоп 99mТс (Т1/2 = 6,02 час) является самым употребительным среди радионуклидов, применяемых в ядерной медицине во всех развитых странах. Более сотни тысяч инъекций радиофармпрепаратов пятнадцати типов, содержащих различные комплексные и органические соединения 99mТс производятся в России ежегодно для лечения и диагностики ряда заболеваний [2]. Самым распространенным изотопом технеция является долгоживущий 99Tc (T1/2= 2,14 105 лет), образующийся с высоким выходом ~6% при делении ядер урана, плутония и тория, и накапливающийся в отработанном топливе атомных электростанций в концентрации около 1 кг на тонну топлива. Перспективы применения долгоживущего технеция исследованы рядом ученых, и основной вклад был внесен коллективами, руководимыми академиком В.И. Спицыным [4] и профессором Г. Картлиджем из Аргоннской национальной лаборатории (США) [5]. Растворенные в воде соли технеция(VII) являются эффективными ингибиторами коррозии металлов, что было использовано в системах водяного охлаждения ядерных реакторов. Легирование сталей и сплавов небольшими добавками технеция (доли %) кардинально увеличивают стойкость этих материалов к коррозии. Нанесение тонких покрытий из металлического технеция на контактирующие с морской водой детали морских судов предотвращает их коррозию и обрастание водорослями. Добавки технеция в промышленные железные катализаторы синтеза аммиака [6], в катализаторы дегидрирования и других процессов конверсии органических веществ приводят к многократному возрастанию выхода продуктов [7,8]. Представляет интерес сверхпроводимость технеция, проявляющаяся при высокой температуре 8,24 К , уступающей температуре только одного металла – ниобия (9,92 К) [4]. Исследования применения долгоживущего технеция интенсивно проводились до Чернобыльской аварии 1986 года [8], но позднее были почти полностью приостановлены вследствие развившейся в обществе радиофобии. Технеций стали рассматривать только как промышленный радиоактивный отход, обладающий опасно высокой миграционной способностью в атмосфере и в природных водах вследствие летучести и большой растворимости его семивалентных соединений и их низкой сорбции на породах и минералах [8]. Радикальным методом обезвреживания технеция является не иммобилизация в составе отходов путем остеклования, а его трансмутация или ядерное сжигание в реакторах и ускорителях, для чего требуется его предварительное выделение из отходов.
Здесь суммированы результаты работ по получению новых соединений технеция, главным образом кластерных, и по методам обращения с технецием в ядерном топливном цикле, включая его трансмутацию.
