Radiochemische Untersuchung der Korrosion von Kohlenstoffstahl OL-32 in verschiedenen Reaktionsmedien

Mit einer radiochemischen Methode, die auf dem Prinzip der Isotopenverdünnung beruht, wird die Kinetik des Korrosionsprozesses bei Kohlenstoffstahl OL-32 unter Einwirkung von Salzsäure (0,5 N) in Anwesenheit einiger Gemische von Wasser und organischem Lösungsmittel verfolgt. Es wird die Wirkung des Reaktionsmediums (Wasser/organisches Lösungsmittel) auf die Geschwindigkeitskonstante des Korrosionsprozesses untersucht und ein Ansteigen der Werte dieser Konstante bei Erhöhung der Wasserkonzentration im gegebenen System beobachtet. Das führt zu der Schlußfolgerung, daß das organische Lösungsmittel eine hemmende Rolle gegenüber der Korrosionswirkung von Salzsäure auf die entsprechenden Metallproben spielt. Als radioaktiver Tracer wurde⁵⁵⁺⁵⁹ Fe in Form von ⁵⁵⁺⁵⁹FeCl₃(10^?3 M) mit einer spezifischen Aktivität von 2 × 10^?6 Ci/ml eingesetzt.     

Zur Anreicherung der stabilen Isotope des Schwefels durch Fest-Flüissig-Austausch unter Verwendung von Ionenaustauschern

An verschiedenen Systemen chemischer Verbindungen wurden Versuche zur Anreicherung des stabilen Isotopes ³⁴S unter Verwendung der Ionenaustauscher Wofatit L 150, SBW und SBK nach den Methoden der Frontalchromatographie und der Bandenverdrāngungschromatographie ausgeführt. Beim Isotopenaustauschsystem Hydrogensulfit (am Ionenaustauscher)/Schwefeldioxid (in wäβriger Lösung) wurden Verfahrensweise und Betriebsparameter hinsichtlich des Anreicherungsgrades optimiert. Mit Hilfe einer einfachen Methode gelang es, aus den Versuchsergebnissen Werle für den elementaren Trennfaktor und die Trennstufenhöhe zu berechnen.     

Aus der praxis Einsatz Von Gammabestrahlungsanlagen zur Desinfektion von Baumvollsamen

Einer der notweindigen Produktionsprozesse in Baumwoll-reinigungsbetrieben ist die Desinfektion von Baumwollsamen zur Beseitigung des Gummose-Erregers, der den Baumwollertrag stark vermindert. Die Übertragung dieser Krankheit von Generation zu Generation erfolgt im wesentlichen durch verseuchtes Saatgut, das von den Baumwoll-reinigungsbetrieben gliefert wird. Zur Bekämpfung der Gummose wird in den Werken gegenwärtig ein chemisches Desinfektionsverfahren angewandt. Der Nachteil der chemischen Samenbehandlung besteht in der Schädlichkeit des Desinfektionsprazesses und in der Verseuchung des Bodens mit giftigen Chemikalien.

In diesem Zusammenhang wurde die Möglichkeit der Anwendung von γ-Strahlung zur Baumwollsamen-Entseuchung von Gummose-Erregern untersueht.

Die Versuche wurden an einer reinen Kultur von Gummose-Erregern und an verseuchten Samen der Baumwollsorte S-4727 durchgeführt. Das Probenmaterial wurde in der Gammaanlage “Stebel-3A” (mit ¹³⁷Cs-Strahlenquelle) bestrahlt. Die maximale Strahlendosisleistung in der Arbeitskammer betrug 960 R/min. Zur Untersuchung des Einflusses der Dosisleistung auf dio Überlebenswahrscheinlichkeit der Gummose-Erreger erfolgte parallel die Bestrahlung infizierter Samen mit der Gammaanlage GUP-Co-50 bei einer Dosisleistung von     

Zur Reinigung der Siliziumoberfläche von organischen Verunreinigungen

Mit Hilfe der radioaktiven Indikatormethode wird die Reinigung der Siliziumoberfläche von Klebemittelresten eines mit ¹⁴C markierten Klebers durch geeignete Lösungsmittel, Washchverfahren und andere chemische Verfahren untersucht. Es kann festgestellt werden, daβ zur Beseitigung des gröβten Teiles des auf der Oberfläche haftenden Klebers Spülungen von 0,5…1 min in mechanisch bewegten Lösungsmitteln ausreichen. Um allerdings die für die Verwendung der Siliziumscheiben in der Halbleitertechnik notwendige Oberflächenreinheit zu erreichen, müssen daran weitere Renigungsoperationen angeschlossen oder von vornherein reaktive chemische Verfahren angewendet werden. Diese bestehen in der Anwendung von Waschmitteln, mit denen die zurückbleibende Klebemittelmenge um weitere zwei Gröβenordnungen vermindert werden kann. Mit Schwefelsäur bzw. Schwefel-Salpetersäure-Gemischen Kann der auf der Oberflāche haftende Kleber soweit beseitigt werden, daβ die zurückbleibende Menge unterhalb der Nachweisgrenze liegt.     

Über die Tätigkeit der Ständigen Kommission für die friedliche Anwendung der Atomenergie des RGW auf dem Gebiet der Isotopenproduktion

Um die Anwendung von Isotopen und Kernstrahlungen in Industrie, Medizin und Forschung in den RGW-Mitgliedsländern ihrer großen ökonomischen und wissenschaftlichen Bcdeutung entsprechend rasch und umfasscnd zu entwickeln, ist – als eine Voraussetzung – cine hinsichtlich Sortiment, Qualität und Menge leistungsfähige Produktion von radioaktiven und stabilen Isotopen, markierten Verbindungen und Strahlungsquellen notwendig. Auf Grund der Tatsache, daß es angesichts der hohen Aufwendungen, die zur allseitigen Entwicklung der genannten Zweige der Isotopenproduktion erforderlich sind, für die meisten Länder kaum durchf¨hrbar und keinesfalls rentabel ist, eine über das gesamte benötigte Sortiment reichende autonome Versorgung anzustreben, ergab sich zwangsläufig die Schlußfolgerung, auf dem Gebiet der Isotopenproduktion über den reinen Handelsaustausch von Isotopenerzeugnissen zwischen den RGW-Mitgliedsländern hinaus eine enge internationale Zusammenarbeit, angefangen bei der Koordinierung von Forschungsund Entwicklungsarbeiten über die Vereinheitlichung und Standardisierung von Präparateparametern bis zur Kooperation und Spezialisierung der Produktion, zum Nutzen aller Beteiligten zu entwickeln. Dieses Vorhaben wurde durch den Umstand erleichtert, daß, abgesehen von der UdSSR, die Isotopenproduktion in den übrigen RGW-Mitgliedsländern zur Zeit der Grundüng der Ständigen Kommission für die friedliche Anwendung der Atomenergie noch relativ wenig cntwickelt war und daß andercrseits gerade in jenen Jahren der Bedarf an Isotopenerzeugnissen in alien RGW-Mitgliedslandern stark anzusteigen begann. Als ökonomisch günstigste Lösung in dieser Situation bot sich die Organisierung einer engen Zusammenarbeit der RGW-Mitgliedsländer auf dem Gebiet der Isotopenproduktionan.     

Über die Anreicherung des stabilen Isotope 31S im System Hydrogensulfit/Schwefeldioxid,Teil 1: Das System NaHSO3/SO2

Im System NaHSO₃/SO₂ wurden in Abhängigkeit von der NaHSO₃-Konzentration die Zusammensetzung der Lösung und der pH-Wert untersucht. Die Abhāngigkeit des Gesamttrennfaktors fūr die Anreicherung von ³⁴S von der NaHSO₃-Konzentration, der Temperatur und der Belastung wurde experimentell bestimmt. Der elementare Trennfaktor für 3 m NaHSO₃ Lösung beträgt α = 1,007.     

Verschiebung des radioaktiven Gleichgewichtes 90Sr- 90Y im Organismus von Ratten nach oraler Verabfolgung

Bei unseren Stoffwechseluntersuchungen mit ⁹⁰Sr an Ratten und Kaninchen stellten wir wiederholt fest, daß sich die Aktivität einer Kot- oder Harnprobe verändert. Diese Veränderung der meßbaren Zählraten kann nur auf eine Verschiebung des radioaktiven Gleichgewichtes zwischen ⁹⁰Sr und ⁹⁰Y infolge der Stoffwechselvorgänge im Organismus zurückgefuhrt werden. Auf Grund der unterschiedlichen chemischen und physikalischen Eigenschaften von Strontium und Yttrium tritt bei jedem chemischen Eingriff eine Verschiebung des radioaktiven Gleichgewichtes zwischen ⁹⁰Sr und ⁹⁰Y ein. So bleibt beispielsweise bei der Fällung von Sr als Sulfat das ⁹⁰Y in Lösung und kann unter Einsatz von Trägermaterial fast quantitativ abgetrennt werden.     

Vergleichende Untersuchungen zur Abtrennung von 131J aus Spaltproduktgemischen

Einige in der Literatur beschriebene Methoden zur radiochemischen Bestimmung von ¹³¹J werden hinsichtlich ihrer Anwendbarkeit aus Spaltprodukten untersucht. Es werden verglichen die Abtrennung durch Ionenaustausch an AgCl und organischen Ionenaustauschern, der Isotopenaustausch an festem AgJ und mit in organischen Lösungsmitteln gelöstem elemenlarem Jod und die Extraktion mit organischen Lösungsmitteln nach Oxydation zu elemenlarem Jod. Vergleichskriterien sind die Selektivität der Abtrennung aus Spaltproduktgemischen, die Anwendbarkeit der Methode für unterschiedliche Probenmedien und für schr geringe Aktivitätskonzentrationen (groβe Volumina) sowie der Zeitaufwand für die Analyse.     

Beiträge zur Mikrobestimmung von Kohlenstoff-14 und Tritium

Die Verwendung Con¹⁴C und Tritium zur Lösung kinetischer und analylischer Probleme erfordert zuverlässige Analysenmethoden. Es wird iiber die Herstellimg von Meβgasen durch Naβcerbrennung mil Chromsäure-Jodsäure-Gemischen, Trockenverbrennung in Gegenwart Con Katalysatoren wie Kupferoxid, Kobaltoxid und Zersetzungsprodukte des Silberpermanganats und durch Umsetziingentm geschlossenen Rohr berichtet. Die Aktivitätsniessungen erfolgten auf cerschiedene IVeise. Hier werden besonders die Ergebnisse diskutiert, die durch Ionisationskammermessungen erzielt wurden. Schlieβlich werden einfache Apparaturen zur routinemäβigen Durchfiihrung von Mikroanalysen beschrieben.     

Die Verwendung des Systems Methylorange/Polyvinylalkohol zur Dosimetrie ionisierender Strahlung

Es wird ein Farbstoff-Festkörperdosimeter beschrieben, bei dem die Entfärbung von Methylorange in einer Polyvinylalkohol-Basis zur Dosimetrie ionisierender Strahlung ausgenutzt wird. Die Entfārbung wird in Abhängigkeit von der Farbstoffkonzentration und der Foliendicke untersucht. Für das optimale System werden die im Hinblick auf die Anwendung zur Dosimetrie wichligsten Eigenschaften untersucht: Einfluβ der Energiedosisleistung und der Strahlungsqualität (Energie, LET) auf die Entfärbung, Einfluβ der Bestrahlungstemperatur, Beständigkeit der Entfärbung nach der Bestrahlung, Lager-fähigkeit der unbestrahlten Folien, Reproduzierbarkeit der Folienherstellung. Es werden Bemerkungen zum Reaktions-mechanismus gemacht und Verwendungsmöglichkeiten des Farbstoffdosimeters angegeben.     

Zur Probenchemie von Stickstoffverbindungen für die emissionsspektrometrische Isotopenanalyse des Stickstoffs

In einer Übersicht werden diewichtigsten Verfahren zurprobenchemischen Aufbereitung ¹⁵N-markierter Verbindungen wiedergegeben. Im Anschluß daran wird eine bewährte Mikormethode zur Probenchemie von Stickstoffverbindungen für die optische Isotopenanalyse des Stickstoffs beschrieben, die auf der Oxydation von Ammoniumchlorid mittels Natriumhypobromit zu N₂ beruht und Stickstoffmengen von etwa · 10^?6 Mol für eine Probe benötigt. Aufbau der Apparatur und Arbeitsweise werden eingehend erläutert.     

Das „Isotopenthermometer”︁ im ewigen Eis: Mechanismen globaler Klimaschwankungen

Die Analysen von zwei Bohrkernen im grönländischen Eis haben unser Wissen über Klimaschwankungen und deren mögliche Ursachen stark erweitert. Die δ¹⁸ O‐Messreihe zeigt, dass der Übergang von der letzten Eiszeit zur Nacheiszeit in drastischen Sprüngen erfolgte und dass es auch während der Eiszeit schnelle, drastische Klimaänderungen, so genannte Dansgaard‐Oeschger ‐Ereignisse gab. Basierend auf der heute gültigen Beziehung zwischen mittlerer Jahrestemperatur und δ¹⁸ O‐Wert nahm man an, dass der Temperaturanstieg zwischen Eiszeitmaximum und Nacheiszeit rund 12°C und zu Beginn eines Dansgaard‐Oeschge‐Ereignisses rund 8°C betrugen. Neue Kalibrationsmethoden haben gezeigt, dass die Temperatursprünge praktisch doppelt so groß waren, wie die mit der Dansgaard‐Beziehung ermittelten. Erstaunlich sind vor allem die schnellen Temperaturanstiege. Ein Temperaturanstieg von mehr als 10°C e folgte oft in wenigen Jahrzehnten. Die Methanmessreihe ergab, dass die Dansgaard‐Oeschger ‐Ereignisse kein auf Grönland beschränktes Phänomen sind. Es sind Klimaschwankungen von globaler Bedeutung. Die zeitliche Synchronisation von Messreihen auf Grönland und der Antarktis mithilfe von Methanvariationen ergab, dass einer abrupten Erwärmung in Grönland oft eine Erwärmung in der Antarktis vorausging. Von zwei Kernbohrungen im Rahmen des „European Project for Ice Coring in Antarctica”︁ erwartet man vor allem neue Erkenntnisse über Klimawechselwirkungen zwischen den beiden Hemisphären und über die Ursachen der Variationen von Treibhausgaskonzentrationen parallel zu globalen Klimaschwankungen.     

Die Frontenmarkierung mit radioaktiven Isotopen bei der Untersuchung technischer Ionenauschprozesse

Der Einsatz radioaktiver Isotoper bewährt sich bei der Untersuchung von Ionenaustauschprozessen auβerordentlich, da hierdurch eine unmittelbare Kontrolle des Konzentrationsverlaufes der Komponenten im Eluat, zugleich aber auch in der Säule mögl;ich ist. Bei technischen Versuchen bereitet aber die Anwendung radioaktiver Isotope insofern unter Umständen gewisse Schwierigkeiten, als relativ groβe Lösungsmengen radioaktiv markiert werden mūssen. Es wäre sehr mützlich, wenn sich die zur Markierung benötigte Menge eines Radionuklids ohne Einbuβe an Aussagewert des Versuchs wesentlich senken lieβe, indem nur die Front des betreffenden Elements markiert wird. Die Theorie des Ionenaustauschs legte eine solche Möglichkeit nahe, und wie ein mit ⁶⁰Co durchgeführter Versuch zeigt, ergibt sich für das aktive Co innerhalb der Front inaktiven Kobalts tatsächlich nahezu der von der Theorie geforderte Verlauf. Von dieser Möglichkeit wurde in einem technischen Versuch zur Reinigung einer Platin-Rhodium-Lösung an einem Kationenaustauscher mit Erfolg Gebrauch gemacht.     

Aus der Praxis Erste Ergebnisse zur On-line-Schnellextraktion mit Kronenethern bei kernchemischen Experimenten

Im Zusammenhang mit on-line-Bestrahlungsexperimenten har sich vor allem die He-Jet-Technik einen festen Platz erobert [1- 5], der nicht in Frage gestellt werden soll. Unge- uchtet dessen erseheint es zweekmäßig, ergänzend Techniken zu entwickeln, die ausschließlich auf Verwendung von flüsigen Phasen basieren. Das erlaubt es, die vielfältigen Möglichkeiten zu nutzen, welehe die Chemie in Lösungen für Trenn- und Anreicherungsaufgaben bietet. Dabei wird von der Grundannahme ausgegangen, daß bezüglich der Transportgeschwindigkeit die entsprechenden Parameter der Gas-Jet-Technik durch rein flüssige Varianten bestenfalls erreicht jedoch kaum übertroffen werden können. In der zur Verfügung stehenden Literatur wurde lediglich von Aronsson u. a. 1973 ein System beschrieben, wo in einer n, γ-Reaktion eine Lösung direkt bestrahlt wird [6], dieses findet sich jedoch in der späteren Literatur nicht wieder.

Die hier darzulegenden Ergebnisse stellen erste Experimente zur direkten Bestrablung einer Lösung mit beschleunigten Ionen dar. Sie sollen in letzter Konsequenz der Erarbeitung einer Experimentiervariante     

Bertimmung des Zinngehaltes von Erztrüben mit Hilfe der Röntgenfluoreszenz-anregung durch eine Radionuklid-Röntgenquelle

Es wird über die Entwicklung einer Meβanordnung zur kontinuierlichen Bestimmung des Sn-Gehaltes von Erztrürben direkt am Produktstromberichtet. Durch rechnerische Abschätzungen, die mit Hilfe eines entsprechenden Rechnerprogramms durchgeführt wurden, konnte ein Fillterverfahren (Anregungsenergie ca. 31 ke V) als die für die diesen Anwendungsfall am besten geeignete Variante des Röntgenfluoreszenzurefahrens ausgewählt werden. Die Einflässe des Meβfensters, der Korngröe, der Trübedichte, derKernladungszahl von Sekundärtarget und Filter werden diskutiert. Die Meβanordnung besteht aus einem Röntgenquelle mit einem ²¹¹ Am-Strahler und einem Sekundärstrahlungstarget. Die Betriebserprobung der Meβanordnung erfolgte im VEB Bergbau- und Hüttenkombinat “Albert Funk”, Betrieb Zinnerz Altenberg.     

Die Bestimmung der spezifischen Aktivität trägerarmer Radiojodidlösungen durch papierchromatographische Ermittlung der prozentualen Radioaktivitätsverteilung auf die Jodsubstitutionsproduke von Bromsulfan

Es wird eine neue Methode zur Bestimmung der spezifischen Aktivität trägerarmer Radiojodidlösungen zwischen 5 und 17 Ci/mg (185 bis 630 G Bq/mg) beschrieben, die wesentlich einfacher ist als die bekannten, zum Teil sehr komplizierten Mikroanalysenmethoden und im Prinzip auf eine einfache Trennung eines Radiojodierungsgemisches hinausläuft. Hierzu werden 1 bzw. 2 nmol Bromsulfan (BSP) mit einer exakt zu messenden Menge Na¹²⁵ J bzw. Na¹³¹ J unter Verwendung von Chloramin T radiojodiert. Da die Reaktionsgeschwindigkeitskonstanten der Mono- und Dijodierung des Bromsulfans nicht differierèn, ist es möglich, aus der papierchromatographisch ermittelten prozentualen Radioaktivitätsverteilung das molare Verhältnis der an ein BSP-Molekül gebundenen Jodalome zu berechnen. Bei bekannter BSP-Menge läßt sich daraus die an der Radiojodierung beteiligte Jodmasse ableiten.

Bei der Radiojodierung mit Chloramin T wird jedoch kein 100%iger Jodeinbau erreicht. Die gemessene Aktivitätsmenge muß deshalb durch einen Faktor korrigiert werden, der aus dem Ergebnis der papierchromalographischen Trennung des Reaktionsgemisches abgeleitet wird und der lediglich die auf Mono- und Dijod-BSP entfallenden Radioaktivitätsanteile, nicht dagegen das anorganische Radiojodid berücksichtigt. Die spezifische Aktivität der verwendeten Radiojodidlösung ergibt sich dann als Quotient der korrigierten Radioaktivitätsmenge und der berechneten Radiojodmasse.

Wir haben die erhaltenen Ergebnisse mit den nach einer Referenzmethode gefundenen Werten verglichen. Hierbei wurden die spezifischen Aktivitäten von Na¹²⁵ J aus T3-RIA-Standurdkurven mit ¹²⁵J-T3-Tracern bestimmt, die unter Verwen-dung dieses Na¹²⁵ J präpariert wurden. Es wurde eine Präzision mit einem mittleren Variationskoeffizienlen von ±4% festgestellt.     

Einfluß ausgewählter Pulvereigenschaften auf das Sinterverhalten von Eisenpreßkörpen

Ausgehend von der Bedeutung der Kenngröβe “Oberfläche” fur die Charakterisierung des dispersiven Zustandes wird ein Verfahren zur Bestimmung kleiner spezifischer Oberflächen beschrieben. Es wurde auf der Basis bekannter Arbeiten zur tritiummarkierten Wasserdampfsorption entwickelt und beruht auf den Voraussetzungen der traditionellen BET-Adsorptionsmethoden.

Über die Anwendung des Verfahrens bei der Untersuchung wesentlicher die Sinterwerkstoffherstellung beeinflussender Zusammenhänge ivird berichtet.     

Methoden zur Herabsetzung des Einflusses von γ-Strahlung auf die Nachweisgrenze von Aktivitätsmeβeinrichtungen

Spezielle Aufgaben der Strahlenschutzmeβtechnik erfordern, den Einjluβfi einer hohen γ-Untergrundslrahlung bei der Kontaminationsmessung herabzusetzen. Ausgehend von der Nachiceisgrenze von Meβeinrichtungen werden verschiedene Methoden beschrieben und ihre Wirksamkeit zur Verbesserung der Nachweisgrenze eingeschätzt. Dazu gehören die Auswahl geeigneter Detektoren, die Anuwendung von Abschirmverfahren, von Koinzidenz- und Antikoinzidenzverfahren sowie die Auswahl optimaler Energiebereiche. Als Maβ für die Effektivitāt einer Methode wird das Verhältnis der Nachiceisgrenze ohne und mil Reduzierung des Einflusses von γ-Strahlung definiert.     

Zur Abtrennung des Spalteäsiums aus bestrahlten Kernbrennstoffen durch lonenaustausch an Ammoniummolybdatophosphat

Die Grundlage dieser Analysenmethode bildet die einfache, schnelle und quantitative Abtrennung des ^l37Cs aus der kurzzeitig abgeklungenen, salpetersauren Uran-Spaltproduktlösung durch Ionenaustausch an Ammonium-12-molybdatophosphat. Die durch die Nukliden ⁹⁵Zr und ⁹⁵Nb verursachte Störung der Isolierung des Spaltcäsiums mit hoher radiochemischer Reinheit wird durch die Anwendung von Komplexbildnern beseitigt. Es zeigte sich, daβ sowohl Oxalsäure als auch Weinsäure im Zusammenwirken mit einer H₂SO₄/HF-Mischung geeignet sind. Dabei beträgt der Abreicherungsfaktor für die Spaltprodukte Zr und Nb 4,5 · 10⁴. Das Cäsium wird in einem Trennschritt quantitativ mit einer maximalen radiochemischen Verunreinigung von 2% abgetrennt. Die geschilderte Analysenmethode wird mit bekannten extraktiven und klassisch-analytischen Methoden zur Cs-Abtrennung verglichen und erweist sich diesen Methoden in vieler Hinsicht überlegen.     

Nachweis von Tritium in Eisenionen-haltigen wäßrigen Lösungen

Es wird über den Nachweis von Titrium in wäβrigen Borat- und Eisenionen-haltigen Lösungen durch Flūssigkeitsszintillationsmessung berichtet. Dabei wurde für verschiedene Dioxan-Szintillatorsystems die Zählerausbeute einer konstanten Menge HTO in Abhāngigkeit von der Zusammensetzung der Meβprobe ermittelt. Es konnte gezeigt werden, daβ mit Hilfe des Kanal-verhältnisverfahrens eine ausreichende Löschkorrektur erfolgen kann. Weiterhin wurde ein Szintillatorsystem so optimiert, daβ der Tritium-Nachweis in Lösungen mit einem Gehalt an Eisenionen unter 10^?7 Mol nicht beeinfluβt wird, wobei die Zāhlausbeute ūber 30% liegt. In wäβrigen Elektrolytlösungen, wie sie beispielsweise in der Korrosionsforschung bei der stufenweisen katodischen Reduktion HTO-haltiger Passivoxidschichten von Eisenoberflächen anfallen, ist somit die störfreie Registrierung des Tritiumgehaltes möglich.