في 25 ديسمبر 1946 ، تم إطلاق أول مفاعل نووي تجريبي F-1 في الاتحاد السوفيتي ، أو ماديًا أولًا ، في المختبر رقم 2. كتب مدير المشروع إيغور كورتشاتوف في التقرير الرسمي: "نتيجة العمل الجاد والشاق الذي قام به الفريق خلال يوليو 1943 - ديسمبر 1946 ، كان ذلك ممكنًا في 25 ديسمبر 1946 ، الساعة 18:00 ، لأول مرة. حان الوقت لملاحظة تفاعل متسلسل متطور ذاتيًا في غلاية فوق الحرجة من اليورانيوم-الجرافيت مع الاستخدام الكامل عمليًا ، وعلى ما يبدو ، الاستخدام الأكثر عقلانية لجميع كتل اليورانيوم والجرافيت المصنعة في ذلك الوقت ".
كما اتضح ، كان أصعب شيء هو عدم تصميم وإطلاق مفاعل نووي. كان من الأصعب بكثير إنشاء وتنفيذ تقنية لإنتاج المواد الانشطارية والمكونات الأخرى للمفاعل بدرجة غير مسبوقة من التنقية.
تسبب وجود الشوائب في توقف رد الفعل المتسلسل. عمل الكيميائيون والفيزيائيون من معاهد مختلفة على حل مشكلة التنقية والإثراء: معهد المشكلات الفيزيائية (IPP AS USSR) ، معهد الفيزياء (FIAN) ، معهد الكيمياء الفيزيائية (IPH AS USSR ، الآن IPChE RAS) ، معهد نادر المعادن ("Giredmet") إلخ.
أصبح المشروع الذري سبب التطور المتسارع للكيمياء التحليلية وأحد اتجاهاتها - الكروماتوغرافيا.
ما هو اللوني
اللوني هو طريقة فيزيائية كيميائية لفصل خليط من المواد إلى مكونات. في العمود الكروماتوغرافي ، تتفاعل مرحلتان: ثابت (ماص) ومتحرك (سائل أو غاز يتدفق من خلاله).الخليط المراد فصله ، مع الطور المتحرك ، ينتقل عبر المادة الماصة. تعتمد سرعة حركتها على طول العمود على كيفية تفاعل مكونات الخليط مع المراحل المتنقلة والثابتة ، على امتصاصها وقابليتها للذوبان. تمامًا كما يبدأ السباق في نفس الوقت ويمتد على طول المسار ، اعتمادًا على مهارة الرياضيين ، كذلك يتم شد خليط المواد على طول العمود. ستبقى بعض الجزيئات في الطبقة العليا من المادة الماصة ، والبعض الآخر "يزحف" إلى الطبقة السفلية ، بينما لا يزال البعض الآخر يغادر العمود في وقت أبكر من البعض الآخر ، جنبًا إلى جنب مع الطور المتحرك.
بهذه الطريقة يمكن فصل الخليط.
تم عرض هذه الطريقة لأول مرة في عام 1903 من قبل العالم الروسي ميخائيل تسفيت ، الذي أطلق عليها اسم "كروماتوغرافيا" ، أي "الرسم الملون" ، مشفرًا بأناقة لقبه الخاص بالاسم.
اللوني - بعد 40 عامًا
في عام 1946 ، عُقد مؤتمر فيزيائي-كيميائي في نيويورك ، مكرسًا للذكرى الأربعين للكروماتوغرافيا.ذكرت عدة تقارير التطبيق الناجح لهذه التقنية في مهام مشروعي مانهاتن والبلوتونيوم لإنتاج القنبلة الذرية. في ذلك الوقت ، بدت الطريقة الكروماتوغرافية واعدة جدًا كطريقة لعزل وإثراء المواد الانشطارية (ولكن في النهاية ، تم اختيار طرق فيزيائية بحتة بدلاً من ذلك - نشر الغاز والفصل الكهرومغناطيسي). في الآونة الأخيرة ، تمت مناقشة الموضوعات السرية في المؤتمر علانية: ربما بهذه الطريقة أظهرت الولايات المتحدة مكانتها الرائدة في تطوير الطاقة الذرية. تم نشر مواد المؤتمر ، كما تمت ترجمة بعض المقالات إلى اللغة الروسية ونشرها في مجموعة "طريقة الفصل الكروماتوغرافي".
ترأس الفيزيائي سيرجي إيفانوفيتش فافيلوف أكاديمية العلوم في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية في تلك السنوات. لقد فهم أهمية الكروماتوغرافيا كعلم أساسي وكطريقة تطبيقية للاقتصاد الوطني والصناعة العسكرية. سلم فافيلوف السؤال إلى ميخائيل ميخائيلوفيتش دوبينين ، الأكاديمي والسكرتير الأكاديمي لقسم العلوم الكيميائية في أكاديمية العلوم في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية. نتيجة لذلك ، تم إنشاء مختبر كروماتوغرافيا في معهد الكيمياء الفيزيائية التابع لأكاديمية العلوم في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية (الآن - IPChE RAS) ، والذي نسق الدراسات الكروماتوجرافية على نطاق الاتحاد. بعد مرور بعض الوقت ، تم تشكيل مجموعة داخل مختبر الكروماتوغرافيا ، والتي كانت تعمل في الفصل الكروماتوجرافي للعناصر المشعة. منذ عام 1974 ، تم تحويله إلى مختبر لكروماتوجرافيا العناصر المشعة.
كروماتوغرافيا لفصل النفايات المشعة
أنتجت أول مرة في مصنع الكيمياء الإشعاعية في الاتحاد السوفياتي "Mayak" كميات كبيرة من النفايات المشعة ، وظهرت مشكلة تلوث بحيرة Karachay في الخمسينيات من القرن العشرين.تحتوي نواتج انشطار اليورانيوم على حوالي 300 نظير. من بينها هناك طويلة وقصيرة الأجل ، منخفضة وعالية النشاط. من أجل الحفاظ عليها ، يجب أولاً وقبل كل شيء تقسيم هذا الخليط.
منذ إنشائه ، يعمل مختبر كروماتوغرافيا العناصر المشعة التابع لمعهد الكيمياء الفيزيائية ، الأكاديمية الروسية للعلوم ، على تحسين إدارة النفايات المشعة في مصنع Mayak.
تعتبر طرق كروماتوغرافيا التبادل الأيوني فعالة للغاية في عزل النويدات المشعة عالية النشاط والعناصر ذات الخصائص المماثلة. الحاجة إلى التحكم عن بعد في العملية ذات أهمية كبيرة ، لأن الفصل الكروماتوغرافي يحدث في ظل ظروف التعرض للإشعاع المؤين.نظرًا لأن النظائر طويلة العمر والنشطة للغاية في النفايات المشعة يمكن أن توجد بكميات ضئيلة ، والتي ستولد مع ذلك إشعاعًا مؤينًا كبيرًا ، يجب فصل هذه النظائر تمامًا عن المكونات الأخرى للخليط. لهذا الغرض ، ابتكر IFCE RAS طريقة جديدة بشكل أساسي باستخدام مقسمات (أيونات المعادن غير الحديدية) ، والتي عند فصل خليط في عمود كروماتوغرافي ، تتدحرج بين مناطق المكونات المختلفة وتفصل منطقة مكون واحد عن الآخر .
قام المختبر بتطوير وتنفيذ تقنيات لاستخراج النويدات المشعة المختلفة من محاليل الوقود النووي المستهلك في Mayak: السيزيوم -137 ، السترونشيوم -90 ، السماريوم -151 ، الكوريوم -244 ، الأمريسيوم -241 و -243 ، البروميثيوم -147 وغيرها. كما تم تطوير تقنية لتنقية مياه الصرف الصحي المشعة "ماياك" باستخدام أغشية سيراميك فائقة الترشيح بسعة تصل إلى 120 ألف متر مكعب في السنة.
bbabo.Net