khimie.ru

В группу радиоаналитических входят ядерно-физические и радиохимические методы: радиоактивационный анализ, метод радиоактивных индикаторов, изотопное разбавление, ушедшее в прошлое радиометрическое титрование, мёссбауэровская спектроскопия. Все они так или иначе связаны с явлениями радиоактивности; только в методе изотопного разбавления иногда применяют стабильные изотопы. Отправной точкой в развитии всех этих методов было, конечно, само открытие радиоактивности Антуаном-Анри Беккерелем (1896), изучавшим урансодержащую руду. Понимание природы радиоактивности пришло не вдруг, вехами на этом пути были работы Пьера и Марии Кюри, Эрнеста Резерфорда и многих других. С самого начала химики участвовали в выделении и изучении характеристических свойств радиоизотопов, образующихся при радиоактивном распаде природных элементов (М. Кюри, А. Дебьерн, Ф. Содди, Ф. Гизель; позднее О. Хан, К. Фаянс, Ф. Панет, Д. Хевеши). К 1911 г. было известно уже довольно много радиоэлементов, научились измерять периоды п лураспада в десятые и даже сотые доли секунды. Еще до Первой мировой войны Д. Хевеши, Ф. Панет, а позднее К. Фаянс и О. Уяистали использовать радиоактивные элементы как метку при изучении химических свойств соединений, например растворимости существенное значение имели открытия и изобретения, позволявшие регистрировать радиоактивное излучение. Вначале использовали фотопластинки (А. Беккерель) или электроскопы; затем было замечено, что α-частицы вызывают сцинтилляцию в сульфиде цинка (Ф. Гизель, У. Крукс), и были разработаны соответствующие приборы. Для измерения количества α- и β-частиц Ханс Гейгер вместе с Эрнестом Резерфордом и позднее Отто Мюллер создали счетчик частиц, ставший известным как счетчик Гейгера-Мюллера. В 1911 г. К. Уилсон (Вильсон) разработал свою не менее знаменитую «камеру Вильсона», позволявшую наблюдать траекторию частиц, образующихся при радиоактивном распаде. При использовании магнитного поля камера Вильсона помогала определить энергии и массы частиц. Искусственную трансмутацию элементов первым наблюдал в 1919 г. Э. Резерфорд — реакция ¹⁴N(α, р)¹⁷O, а в 1934 г. Ирэн и Фредерик Жолио-Кюри впервые получили искусственный радиоэлемент — реакция ²⁷А1(α, n)³⁰Р. После открытия нейтрона (предсказан Э. Резерфордом, обнаружен Дж. Чедвиком в 1932 г.) начались эксперименты по делению ядер (с 1934 г. — Э. Ферми). В 1939 г. О. Хан и Ф. Штрассман при участии Л. Мейтнер открыли деление ядер урана. Параллельно шли работы по созданию ускорителей заряженных частиц. Еще в 1930 г. Э. Лоуренс создал циклотрон, в 1932 г. Дж. Кокрофт и Э. Уолтон наблюдали трансформацию ядер на ускорителе протонов, в 1939 г. разработаны электростатические генераторы. Синхротрон изобрели В. Векслер в СССР и Э. Макмиллан в США (1945).

Это перечисление можно продолжать и продолжать, но наша задача проследить за развитием собственно аналитических методов. Правда, без перечисленных выше достижений физики разрабатывать радиоаналитические методы было бы невозможно. Наибольшее значение для химического анализа имеют нейтронно-активационный анализ, метод радиоактивных индикаторов («меченых атомов») и метод изотопного разбавления.