Precise assay of weight per cent sodium in high-level processed nuclear tank waste using a <Superscript>252</Superscript>Cf neutron source

An infrared furnace (ULVAC RHL-410P) was newly applied to the extraction of tritium from concrete samples. After studying the tritium recovery yield regarding temperature and time, the best extraction conditions were set to 800 °C (setting temperature) for 30 minutes under Ar-gas flow of 200 ml/min. Tritium was collected in two cold traps and transferred to a vial for liquid scintillation counting. It took about one hour for the extraction of tritium. Reproducibility and recovery yield of tritium were about 100% compared to the values obtained by the ordinary heating method using an electric furnace. Gamma-ray emitters and tritium of concrete samples collected from several accelerator facilities have been determined. The specific activity of tritium strongly correlated with that of ¹⁵²Eu and ⁶⁰Co, so it was found that tritium was produced by thermal neutron reaction by the ⁶Li(n,)³H reaction. The results indicate that the tritium specific activity in concrete can be estimated from the ⁶⁰Co specific activity obtained easily by -ray measurement.On leave from IHEP, Beijing.This work was supported by Japan Society for the Promotion of Science. The authors also are grateful to Dr. S. Watanabe, Center for Nuclear Study, University of Tokyo, Dr. T. Ohtsuki, Laboratory of Nuclear Science, Tohoku University, and Dr. T. Saito, Research Center for Nuclear Physics, Osaka University, and their colleagues for concrete sampling.     

Wet harvesting of no-carrier-added 211At from an irradiated 209Bi target for radiopharmaceutical applications

Astatine-211 is one of the most promising -emitters for targeted cancer radiotherapy. However, research and clinical trials involving ²¹¹At-labeled radiopharmaceuticals have often been impeded due to the irregular and sometimes inconveniently low recovery yields obtained by the currently used dry distillation procedure. Therefore, a wet harvesting procedure isolating ²¹¹At from an irradiated ²⁰⁹Bi target was explored. The procedure involves target dissolution in concentrated HNO₃ and extraction of the high oxidation state ²¹¹At activity with butyl or isopropyl ether. This method resulted in consistent and nearly quantitative yields. The activity was re-extracted in aqueous phase and applied to NIS6 UVW human glioma cells transfected with cDNA encoding the human sodium/iodide symporter (NIS). The significant and specific uptake of ²¹¹At activity by these cells suggests that in the ether phase, high oxidation state ²¹¹At is reduced to [²¹¹At]astatide anion. The synthesis of the first astatinated organic compound derived from wet harvested ²¹¹At, 3-astatobenzoic acid (ABA), was achieved.This work was supported by Grants EB002980, CA42324 and CA91927 from the U.S. National Institutes of Health. Special thanks go to Michael Dailey and Shawn Murphy from the Duke University Medical Center PET Cyclotron Department for providing us with ²¹¹At activities and to Kevin Alston for the preparation of the bismuth targets. NIS cDNA was kindly gifted by Dr. Sissy M. Jhiang from Ohio State University, Columbus, Ohio.     

Wet harvesting of no-carrier-added 211At from an irradiated 209Bi target for radiopharmaceutical applications

Astatine-211 is one of the most promising -emitters for targeted cancer radiotherapy. However, research and clinical trials involving ²¹¹At-labeled radiopharmaceuticals have often been impeded due to the irregular and sometimes inconveniently low recovery yields obtained by the currently used dry distillation procedure. Therefore, a wet harvesting procedure isolating ²¹¹At from an irradiated ²⁰⁹Bi target was explored. The procedure involves target dissolution in concentrated HNO₃ and extraction of the high oxidation state ²¹¹At activity with butyl or isopropyl ether. This method resulted in consistent and nearly quantitative yields. The activity was re-extracted in aqueous phase and applied to NIS6 UVW human glioma cells transfected with cDNA encoding the human sodium/iodide symporter (NIS). The significant and specific uptake of ²¹¹At activity by these cells suggests that in the ether phase, high oxidation state ²¹¹At is reduced to [²¹¹At]astatide anion. The synthesis of the first astatinated organic compound derived from wet harvested ²¹¹At, 3-astatobenzoic acid (ABA), was achieved.This work was supported by Grants EB002980, CA42324 and CA91927 from the U.S. National Institutes of Health. Special thanks go to Michael Dailey and Shawn Murphy from the Duke University Medical Center PET Cyclotron Department for providing us with ²¹¹At activities and to Kevin Alston for the preparation of the bismuth targets. NIS cDNA was kindly gifted by Dr. Sissy M. Jhiang from Ohio State University, Columbus, Ohio.     

Synthese und Oxidation von14C-kernmarkierten Bikreosolen

Bicreosol, labelled with¹⁴C in ring position 1.1-, 4.4-, 5.5-, in the methyl- or in the methoxy substituent was oxygenated in 0.25m-NaOH. Isolation of low molecular fragments and determination of their specific activities indicate that at least two fragmentation pathways take place simultaneously: one with ring opening between the oxygen substituted carbon atoms, and one in which the bond between these atoms is not cleaved.

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Meinem Lehrer, Herrn Prof. Dr. Dr. h.c. mult.H. Mark, zum 80. Geburtstag gewidmet.

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3. Mitt.:K. Kratzl, P. Claus undf. W. Vierhapper, Mh. Chem.103, 100 (1972).     

Photometrische Bestimmung kleiner Thalliummengen mit prim?ren aromatischen Aminoverbindungen

Zusammenfassung Es wurde festgestellt, daß Tl^III mit primären aromatischen Aminoverbindungen wie Sulfanilsäure, p-Toluidin und p-Anisidin unter Bildung einer tiefvioletten Färbung reagiert. Die Reaktion gestattet eine photometrische Bestimmung von Thallium. Der Mechanismus der Reaktion ergab sich aus einer Jobschen Variationsreihe. Tl^III oxydiert die Aminoverbindung nach Bildung eines Tl^III-Zwischenkomplexes zur Azoverbindung (11 Reaktion), deren Farbe in saurer Lösung photometriert wird. Die Eichkurve ist bis 160g Tl/ml linear.Herrn Prof. Dr. C. F.Weiss und Herrn Dr. H.Koch möchte ich für die Unterstützung der Arbeit und wertvolle Diskussionen danken.     

Quantitative selektive Abtrennung kleinster Mengen von Kupfer aus der Asche biologischer Substanzen und ihre spektralphotometrische Bestimmung unter Verwendung von Blei-dibenzyldithiocarbamidat

Zusammenfassung Für die quantitative selektive Abtrennung kleinster Mengen von Cu aus geringen Aschemengen biologischer Substanzen und ihre Bestimmung wurde folgende Methode ausgearbeitet: Cu^II wird aus der wÄ\rigen Analysenlösung in Gegenwart von Na₃-Citrat und (NH₄)₂-Tartrat (je 0,33 m), bei pH 3 durch eine VerdrÄngungsreaktion mit Pb-Dibenzyldithio-carbamidat, gelöst in CHCl₃, selektiv abgetrennt. Andere Elemente, die in der Asche biologischer Substanzen üblicherweise vorkommen, stören hierbei nicht. Die Bestimmung erfolgt durch Extinktionsmessung des gebildeten, in der CHCl₃-Phase befindlichen Cu-Dibenzyldithiocarbamidates bei 435 nm. (Grenzkonzentration: 0,031 g Cu/ml CHCl₃).

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Summary The following method has been worked out for the quantitative and selective separation of very low copper contents from small quantities of ashes of biological substances and for their determination: Cu^II is selectively separated from the aqueous sample solution by a displacement reaction with lead dibenzyldithiocarbamidate (dissolved in CHCl₃) in presence of Na₃ citrate and (NH₄)₂ tartrate (0.33 M each) at pH 3. Other elements usually occurring in biological substances do not interfere. The determination is based on the photometric measurement of the chloroformic solution of copper dibenzyldithiocarbamidate at 435 nm. (Limit of concentration: 0.031 g Cu/ml CHCl₃.)

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Aus der Dissertation von Friedrich Dittel, Gie\en 1965.

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Herrn Prof. Dr. H. D. Cremer und Herrn Prof. Dr. P. Ehrlich danke ich für die Ermöglichung dieser Arbeit sowie für die Unterstützung bei ihrer Durchführung. Herrn Prof. Dr. H. Bode bin ich für wertvolle Hinweise und RatschlÄge dankbar. Die Arbeit wurde im Rahmen des Forschungsvorhabens I 205 durch den Forschungskreis der ErnÄhrungsindustrie unterstützt.     

Infrarotspektroskopische Untersuchungen an Alkylverbindungen von Gallium, Indium und Antimon

Zusammenfassung Es werden die Absorptionsspektrogramme der Trialkyle (C₁-C₄) der Elemente Ga, In und Sb im Wellenzahlbereich von 4000-300 cm^–1 (2,5–33 Wellenlänge) gezeigt. Das große Massenverhältnis der drei in jedem der betrachteten Moleküle vorhandenen Atomarten bewirkt, daß nur eine schwache Kopplung zwischen den einzelnen Schwingungsformen besteht, wodurch die Zuordnung der Absorptionen zu den Schwingungen einzelner Atomgruppen im Molekül ermöglicht wird.Die C-H-Absorptionen sind vom Zentralatom weitgehend unabhängig und für die Art des Alkylrestes charakteristisch.Aus den Lagen der Metall-Kohlenstoff-Absorptionen ( _Ga-C540 cm^–1, _In-C470 cm^–1, _Sb-C500 cm^–1) lassen sich die Kraftkonstanten dieser Bindungen abschätzen. Bei den Isobutyl-Verbindungen liegen diese Absorptionen um etwa 100 cm^–1 höher als bei den anderen Gliedern der Reihe, was auf eine höhere Kraftkonstante der Metall-Kohlenstoff-Bindung dieser Verbindungen zurückgeführt wird.Die Spektrogramme werden zur Prüfung der Substanzen auf Reinheit sowie Feststellung eingetretener Veränderungen herangezogen. Bei thermischer Belastung der Isopropylverbindungen tritt zwar Zersetzung der Substanzen aber keine Isomerisierung der Alkylreste ein.Den Herren Dr. R. Dötzer, Dr. F. Engelbrecht, Dr. G. Raab und Dr. E. Todt bin ich für die Bereitstellung der Substanzen und für wertvolle Diskussionen zu Dank verpflichtet. Herrn Dr. E. Golling danke ich sehr für die Überlassung Ramanspektroskopischer Daten. Mein Dank gilt ferner Fräulein E. Vierhus und Herrn W. Regelsberger für die Aufnahme und Auswertung der Spektrogramme.     

Studies on adsorption indicators

Summary Suitability of a number of new phthalein dyes as adsorption indicators in argentometric titrations of halide and sulphocyanide has been studied. Changes have been made in the phthalic acid part of the molecule on the one hand and the condensing aromatic hydroxy compound on the other. In one series dyes of the type resorcinol ²-tetrahydrophthalein, resorcinol ²⁶-dihydrophthalein, resorcinol ³⁵-dihydrophthalein and in the other dyes of the type resorcinol ²-tetrahydrophthalein, orcinol ²-tetrahydrophthalein, phloroglucinol ²-tetrahydrophthalein have been studied. Results have been discussed in the light of the existing theories of adsorption indicators and the inadequency of the said theories mentioned. Detailed experimental procedures have been described for resorcinol ²-tetrahydrophthalein, resorcinolz ²⁶-dihydrophthalein, which are in some respects better than fluorescein.Thanks are due to Dr. S. D. Loiwal for preparing the dyes, and to Dr. J. D. Tewari for helpful discussion in preparing this paper.     

Hochselektive Anreicherung von Spurenelementen in Quecksilber und seinen Verbindungen durch fraktionierte Extraktion des Hauptbestandteils

Zusammenfassung Für die chemische Bestimmung metallischer Verunreinigungen in Quecksilber wurde ein extraktives Verfahren entwickelt, mit dessen Hilfe durch einen Verteilungsschritt 99,9999% einer 10 g-Einwaage Quecksilber von Mikro- und zum Teil Nanogramm-Mengen anderer Elemente abgetrennt werden können. Dieses in seiner Methodik neue Verfahren einer fraktionierten Extraktion ist hochselektiv für Quecksilber. Unter zahlreichen Elementen geht lediglich das Silber der Analyse verloren. Die Grenzkonzentrationen für die photometrische Bestimmung der angereicherten Elemente Fe, Cu, Ni, Mn, Pb, Cd, Zn und Bi liegen bei den hier verwendeten Analysenverfahren im Durchschnitt zwischen 10^–5 und 10^–6%. Die grundsätzliche Bestimmbarkeit einer Reihe weiterer Elemente wurde geprüft.Die Analysenstreuungen betragen größenordnungsmäßig 5% rel. Standardabweichung.Nach entsprechender Modifizierung läßt sich das Verfahren auf die Spurenanreicherung in Wismut, Cadmium und möglicherweise auch in Silber und deren Salzen erweitern. Es bietet weiterhin die Möglichkeit einer weitgehenden präparativen Aufreinigung dieser Metalle von fast allen metallischen Begleitelementen.

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Summary For the chemical determination of metallic impurities in mercury an extraction procedure has been developed which allows the separation of 99.9999% of a 10 g sample of mercury from micro- and partially nanogram amounts of other elements by one single distribution step.This methodically new procedure of fractional extraction is highly selective for mercury. Among numerous elements only silver is lost in analysis. The limits of concentration for the photometric determination of the enriched elements Fe, Cu, Ni, Mn, Pb, Cd, Zn, and Bi are, on an average, between 10^–5 and 10^–6%, for the analytic techniques applied in this case. It has also been examined whether several other elements could be determined in this way. The relative standard deviations are of the order of 5%.After appropriate modification the described procedure may also be extended to the trace concentration in bismuth, cadmium and possibly silver and their salts. Furthermore, it offers the possibility of an extensive preparative purification of these metals from nearly all accompanying metallic elements.

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Der größte Teil der experimentellen Arbeit wurde von den Herren G. Kwiatkowski, K.-H. Schmitt und E.-L. Schneider durchgeführt.

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Die Herren Prof. Dr. H. Specker, Dr. H. Hartkamp und Dipl.-Chem. G. Schiewe vom Institut für Spektrochemie, Dortmund, halfen durch anregende Diskussionen.

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Ihnen allen sei auch an dieser Stelle herzlich gedankt.     

Is hot atom chemical consideration necessary in muon catalyzed fusion?

In muon catalyzed fusion /CF/ in the mixture of deuterium and tritium, there is a small probability of muon sticking on a fusion product⁴He and this causes a limit of cycle number of CF in the reaction system: D+T ⁴He+n. The sticking loss is, however, to be re-considered by a bond rupture model of hot atom chemistry because the process has similarity to hot atom chemical phenomena.     

Konformationsuntersuchungen and-Glucofuranosiduronolactonen

Zusammenfassung Die IR-Spektren einiger Glucuronide zeigen die Anwesenheit verschiedenartiger Wasserstoffbrückenbindungen, welche die unterschiedliche Reaktionsfähigkeit bei Acylierungen bedingen. Durch NMR-Untersuchungen konnte für 1.2-Isopropyliden-und Methyl--d-glucuron eine T₂ ³-Konformation des THF-Ringes ermittelt werden. Für Methyl--d-glucuron konnte zwischen einer T₂ ³- und E₂-Konformation nicht unterschieden werden. Diese Ergebnisse erlauben die Interpretation der IR-Messungen und erklären die Unterschiede in den Lactonringstabilitäten dieser Verbindungen.

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Conformational studies ofd-glucofuranosiduronolactones

The I.R.-spectra of various glucuronides indicate different types of hydrogen bonding affecting the rates of acylation reactions. NMR-investigations show for 1.2-isopropylidene and methyl--d-glucurone a T₂ ³ conformation of the tetrahydrofurane rings. For methyl--d-glucurone no distinction between T₂ ³- and E₂-conformation was possible. These results allow the interpretation of the I.R.-measurements and explain the differences of lactone ring stabilities of such compounds.

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Mit 3 Abbildungen

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Herrn Prof. Dr.A. v. Wacek zum 75. Geburtstag in Freundschaft und Verehrung gewidmet.

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Auszug aus der Dissertation, Technische Hochschule in Graz, 1970.

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4. Mitt.:H. Weidmann, K. Dax undD. Wewerka, Mh. Chem.101, 1831 (1970).     

Neutron activation analysis of low level lithium in water samples

For determining low level lithium concentrations in water, a neutron activation method based on the measurement of tritium radioactivity produced by⁶Li(n,)³H reaction has been developed. This method is specific and free from interference by other chemical elements. Using a low background liquid scintillation counter for tritium measurement, the detection limit is approximately 0.3 ppm during irradiation at a thermal neutron flux density of 1.1·10⁷n·cm^–2·s^–1 for 6 hours by a small nuclear reactor and liquid scintillation counting for 2000 minutes     

37Cl(n,g)38Cl reaction in binary mixtures of carbon tetrachloride with ethanol, heptanol and octanol

³⁷Cl(n,)³⁸Cl reaction in mixtures of CCl₄ with ethanol, heptanol and octanol exhibit a dependence on the tendency of the -COH group to cleave into CO and H. This tendency, shown here, correlates with the order of acidity of alkanols.The author wishes to thank the Reactor Staff of the Research Centre Demokritos for their kind cooperation in the irradiation of samples, Dr. Dimitris Tsiourvas for the drawing the figures and Miss Rena Nisiotou for the purification of carbon tetrachloride.     

Chemical behaviour of helium muonide just after muon catalyzed fusion

Chemical behaviour of a helium muonide atom /He^o/ can be understood on the analogy of its hydrogen homologues, muonium /Mu/, deuterium /D^o/ and tritium /T^o/. In muon catalyzed fusion /CF/, a small fraction of negative muon in the fusion cycle sticks to helium to give proton-like He⁺ which easily picks up one electron forming He^o. The energy of He⁺ at birth is about 3.5 MeV being in a similar situation to the case of a hot tritium atom produced by /n, p/ or /n, / reaction. The reaction cross section and rate of He^o reactions are estimated.     

37Cl(n,γ)38Cl reaction in binary mixtures of carbon tetrachloride with ethanol, heptanol and octanol

³⁷Cl(n,)³⁸Cl reaction in mixtures of CCl₄ with ethanol, heptanol and octanol exhibit a dependence on the tendency of the -COH group to cleave into CO and H. This tendency, shown here, correlates with the order of acidity of alkanols.The author wishes to thank the Reactor Staff of the Research Centre Demokritos for their kind cooperation in the irradiation of samples, Dr. Dimitris Tsiourvas for the drawing the figures and Miss Rena Nisiotou for the purification of carbon tetrachloride.     

Flammenphotometrische Bestimmung kleiner Caesiumgehalte in Silicaten nach Anreicherung am Zirkoniumphosphat-Ionenaustauscher

Zusammenfassung Die Arbeit gibt eine Vorschrift zur flammenphotometrischen Bestimmung von Cs in Gesteinen, wobei Cs zunächst an Zirkoniumphosphat von den Störionen abgetrennt wird, und dann das Zirkoniumphosphat in Flußsäure gelöst und an einen Anionenaustauscher von Cs getrennt wird. 0,2 ppm Cs in Silicaten können bei 1–2 g Einwaage noch bestimmt werden. Standardabweichung und Genauigkeit sind wahrscheinlich nicht schlechter als ±10%.Die Methode wurde mit ¹³⁷Cs überprüft.Cs wurde in einigen Silicatproben (aus der geochemischen Sammlung des Mineralogischen Instituts der Universität Göttingen) bestimmt.

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Summary The determination of caesium in rocks by flame photometry is described. In this method caesium is first enriched on zirconium phosphate which is then dissolved in hydrofluoric acid. Interfering anions are removed from the solution by a strongly basic anion-exchanger. As little as 0.2 ppm of caesium can be determined in silicates with a sample weight of 1–2 g using dilute hydrochloric acid as solvent. Standard deviation and accuracy are probably not worser than ±10%. The method has been checked by help of ¹³⁷Cs. Caesium has been determined in some silicate samples (taken from the geochemical collection of the Department for Mineralogy of the University of Göttingen).

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Auszug aus der von der Fakultät für Allgemeine Wissenschaften der Technischen Hochschule München genehmigten Dissertation des Dipl.-Chem. Otto Osterried über Flammenphotometrische Bestimmung der Alkalien und des Aluminiums in Silicaten.

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Herrn Prof. Dr. W. Borchert und Herrn Prof. Dr. F. Hegemann möchte der Verf. für die Förderung der vorliegenden Arbeit sehr danken, ebenfalls Herrn Prof. E. Preuss für viele gute Anregungen. Der Deutschen Forschungsgemeinschaft, Bad Godesberg, und der Fraunhofer-Gesellschaft, München, sei für die gewährte Unterstützung auch an dieser Stelle verbindlichst gedankt.     

Reactions of recoil tritium generated by the3He/n,p/3H reaction with aromatic compounds-intramolecular tritium distribution and radiochemical yield

Reactions of recoil tritium with benzoic acid, acetanilide and -phenethyl alcohol were studied using the³He/n,p/³H reaction. The tritium distribution in the aromatic ring is approximately uniform in all the irradiated compounds and the tritium activity per C–H bond in the methyl and ethylene groups is 7 to 8 relative to that of the corresponding ring as standard /=100/. These findings are substantially the same as those obtained previously by the⁶Li/n,/³H reactions, suggesting the same mechanism of tritiation for both recoil reactions. The tritiated parent compounds were obtained in high radiochemical yields; 45% for benzoic acid, 30% for acetanilide, 12% for -phenethyl alcohol.     

Quantitative selektive Abtrennung kleinster Mengen von Mangan aus der Asche biologischer Substanzen und ihre spektralphotometrische Bestimmung unter Anwendung von Natrium-di?thyldithiocarbamidat

Zusammenfassung Für die quantitative selektive Abtrennung kleinster Mengen von Mn aus geringen Aschemengen biologischer Substanzen und ihre Bestimmung wurde folgende Methode ausgearbeitet: Mn^II wird mit einem Teil des vorhandenen Fe^III einem ersten Reaktionsschritt durch FÄllung mit Na-DiÄthyldithiocarbamidat (in Gegenwart von Na₃-Citrat und KCN, bei pH 8,6) und durch Extraktion des gebildeten Mn-DiÄthyldithiocarbamidates mit CHCl₃ quantitativ aus der wÄ\rigen Analysenlösung abgetrennt. Im zweiten Reaktionsschritt wird Mn mit 2,5 n SalzsÄure aus der organischen Phase rückextrahiert, wobei Fe vollstÄndig zurückbleibt. Der dritte Reaktionsschritt besteht in der Extraktion des Mn mit Na-DiÄthyldithiocarbamidat und CHCl₃, unter den Reaktionsbedingungen des ersten Schrittes. Die Bestimmung dieses Elementes erfolgt durch Extinktionsmessung des hierbei erhaltenen Mn-DiÄthyldithiocarbamidat/CHCl₃-Komplexes bei 505 nm (Grenzkonzentration: 0,03 g Mn/ml CHCl₃). Andere Elemente stören nicht.

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Summary The following method has been worked out for the quantitative and selective separation of very low Mn contents from small quantities of ashes of biological substances and for their determination: In a first step Mn^II is separated together with a part of the Fe^III present from the aqueous solution by means of a precipitation with sodium diethyldithiocarbamidate (in presence of Na₃ citrate and KCN, pH 8.6) and an extraction with CHCl₃. In the second step Mn is re-extracted from the organic phase by 2.5 N hydrochloric acid, Fe remaining completely behind. In the third step Mn is extracted by means of sodium diethyldithiocarbamidate and CHCl₃ as in the first step. The determination of Mn is carried out by photometric measurement of the complex thus obtained at 505 nm (limit of concentration: 0.03 g Mn/ml CHCl₃). There are no interferences by other elements.

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Aus der Dissertation von Friedrich Dittel, Gie\en 1965.

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Herrn Prof. Dr. H. D. Cremer und Herrn Prof. Dr. P. Ehrlich bin ich für die Ermöglichung dieser Arbeit sowie für die Unterstützung bei ihrer Durchführung sehr dankbar. Herrn Prof. Dr. H. Bode danke ich für wertvolle Hinweise und RatschlÄge. Die Arbeit wurde im Rahmen des Forschungsvorhabens I 205 durch den Forschungskreis der ErnÄhrungsindustrie unterstützt.