Identification of Short-lived Isotopes of Zirconium, Niobium, Molybdenum, and Technetium in Fission by Rapid Solvent Extraction Techniques

Abstract

periments, etwa der Potentialsprung oder die Probennahme, nicht prompt realisierbar sind. Exakte Daten über den zeitlichen Ablauf lassen sich nur dadurch erhalten, daß unter stationären Bedingungen das abzulösende Element durch eine Kernreaktion pulsartig erzeugt und sein Übergang in den Elektrolyten mit einem Umlaufsystem verfolgt wird. Verhalten anderer RadionuklideEinige mehr orientierende Versuche mit anderen Nukliden sollten schließlich noch zeigen, daß das hier eingehend untersuchte System kein Sonderfall ist. Dazu wurden wägbare Mengen an radioaktiv markiertem Kobalt, Zink, Thallium oder Blei gemeinsam mit Wismut aus komplexalkalischem, borsäurehaltigem Medium abgeschieden; die Wismutschicht war 1,0 mg/cm 2 , die der Fremdkomponente 0,2 mg/cm 2 dick. Nach der Abscheidung wurde die Schicht bei einem Potential von -0,05 bis -0,15 V in 0,5 η Salzsäure (Zn, Tl) oder 0,5 η Salpetersäure (Co, Pb) von 70 °C gebracht. Innerhalb von 2-3 min waren 97 + 4% des Zinks, 98 + 2% des Thalliums und 90% des Bleis abgelöst, während die Ablösung des Kobalts langsam verlief und nach 20 min erst 75% umfaßte. FolgerungenDie hier zusammengefaßten Versuche erweisen das elektrolytische Ablösen als eine schnelle Trennmethode für kurzlebige Nuklide. Sie zeigen allerdings auch, daß nicht allein das elektrochemische Verhalten, sondern auch Rückstoß-oder Adsorptionsvorgänge maßgeb-lich beteiligt sein können. Dies kann in einem konkreten Fall ein Nachteil sein, denn das Verhalten der Komponenten läßt sich nicht aus bekannten elektrochemischen Daten voraussehen, sondern muß experimentell ermittelt werden; dies kann aber auch zu zusätzlichen Trennwirkungen führen, etwa zu einer Abreicherung von langlebigen gegenüber kurzlebigen Isotopen im Ablösebad durch Rückabscheidung der langlebigen Isotope. Als Nebenergebnis, das uns bemerkenswert dünkt, deuten sich Möglichkeiten an, mit radioaktiven Indikatoren weitere Einblicke in elektrochemische Vorgänge zu erhalten. So könnte aus dem unterschiedlichen Verhalten von Isotopen, die durch Rück-stoß von der Kathode in den NEBNST-Film gelangen, und Isotopen, die aus dem Elektrolyten eindiffundieren, die Vorgänge in diesem Film erhellt werden. Messungen über das Entweichen von kurzlebigen Zerfallsprodukten aus dickeren Niederschlägen könnten dazu dienen, die Struktur solcher Schichten zu untersuchen. In dieser Hinsicht zeigt unsere Studie freilich nicht mehr als Ansätze auf. DanksagungHerrn Prof. F. STRASSMANN danken wir für die För-derung dieser Arbeit, Herrn Prof. H. J. BERTHOLD für Röntgenbeugungsmessungen. Besonderen Dank schuldet der eine von uns (A.S.) Herrn Prof. W. FRESENIUS und Herrn W. SCHNEIDER für die Möglich-keit, einen Teil der Experimente im Chemischen Laboratorium Fresenius, Wiesbaden, durchzuführen. Dem Bundesministerium für Bildung und Wissenschaft sei für finanzielle Unterstützung gedankt. SummaryRapid, automated separation procedures for zirconium and technetium from fission products based on solvent extraction techniques were developed. They require 4.0 sec for the isolation of zir...

The influence of pairing and nuclear structure on the thermal-neutron-induced fission of235U

“…If we multiply the yields in Table 1 by the corresponding mass yields [17], the total Tc-yield observed in fission product masses A < 107 at the most probable kinetic energy Ep is (0.134-0.05)%. Thus our earlier results [7] as well as previous radiochemical measurements [19,20], which gave very low Tc-yields, are supported by the present measurements. At present it is difficult to decide whether this sudden drop in the yield from Z = 42 to Z =43 is due to a stable Z = 50 shell in the complementary heavy fragments.…”

Fast chemical separations and laser mass spectrometry – tools for nuclear research

“…An example of such a discontinuous procedure is the separation of technetium from fission product mixtures [50] illustrated in Fig. 1.…”

“…6. Gamma-ray spectrum of technetium isotopes produced by fission of Pu-239 measured after fast chemical separation [50].…”

“…Fig. 6 shows a γ -ray spectrum of a technetium fraction [50] produced by the fission of Pu-239. The γ -rays of 36 s Tc-106, 21 s Tc-107 and 5 s Tc-108 can be identified.…”

On the Chemically Induced Decay Constant Variation of Tc-99 m

“…The con centrations of radionuclide impurities in the eluate, measured by y-ray spectrometry, varied in the interval 3 X 10-4... 10~3, thus before the sample preparation a purification was necessary. To this end a separation procedure for technetium from fission products based on the solvent extraction technique by N. Trautmann et al [15] was modified. The purities achieved are given in Sect.…”