III. Радиоактивные химические элементы, радиоактивные изотопы и их соединения; смеси и остатки, содержащие эти продукты

III. Радиоактивные химические элементы, радиоактивные

изотопы и их соединения; смеси и остатки,

содержащие эти продукты

А. Радиоактивные элементы.

В данную товарную позицию включаются радиоактивные химические элементы, упомянутые в примечании 6а к данной группе, а именно: технеций, прометий, полоний и все элементы с более высоким атомным номером, такие как астат, радон, франций, радий, актиний, торий, протактиний, уран, нептуний, плутоний, америций, кюрий, берклий, калифорний, эйнштейний, фермий, менделевий, нобелий и лоуренсий.

Эти элементы обычно состоят из нескольких изотопов, которые все являются радиоактивными.

Однако имеются элементы, состоящие из смеси стабильных и радиоактивных изотопов, такие как калий, рубидий, самарий и лютеций (товарная позиция 2805), которые, вследствие того, что радиоактивные изотопы имеют низкий уровень радиоактивности и составляют относительно небольшой процент в составе смеси, могут рассматриваться как практически стабильные и, таким образом, не включаются в данную товарную позицию.

Однако те же самые элементы (калий, рубидий, самарий, лютеций), если они обогащены радиоактивными изотопами (K-40, Rb-87, Sm-147, Lu-176, соответственно), следует рассматривать как радиоактивные изотопы данной товарной позиции.

Б. Радиоактивные изотопы.

К уже упомянутым природным радиоактивным изотопам калия-40, рубидия-87, самария-147 и лютеция-176 могут быть добавлены уран-235 и уран-238, которые ниже более детально рассматриваются в разделе IV, и некоторые изотопы таллия, свинца, висмута, полония, радия, актиния или тория, которые часто известны под названиями, отличающимися от названий соответствующих элементов. Эти названия скорее связаны с названием того элемента, из которого они получились при радиоактивном превращении. Таким образом, висмут-210 называется радием E, полоний-212 называется торием C' и актиний-228 называется мезоторием II.

Химические элементы, которые обычно стабильны, тем не менее могут становиться радиоактивными после их бомбардировки частицами, выходящими из ускорителя частиц (циклотрон, синхротрон) и имеющими очень большую кинетическую энергию (протоны, дейтроны), или после поглощения нейтронов в ядерном реакторе.

Трансформированные таким образом элементы называют искусственными радиоактивными изотопами. На сегодня их известно около 500, из них около 200 уже используются в практических целях. Кроме урана-233 и изотопов плутония, которые будут рассмотрены ниже, наиболее важны следующие: водород-3 (тритий), углерод-14, натрий-24, фосфор-32, сера-35, калий-42, кальций-45, хром-51, железо-59, кобальт-60, криптон-85, стронций-90, иттрий-90, палладий-109, йод-131 и -132, ксенон-133, цезий-137, туллий-170, иридий-192, золото-198 и полоний-210.

Радиоактивные химические элементы и радиоактивные изотопы самопроизвольно переходят в более стабильные элементы или изотопы.

Радиоактивные химические элементы и изотопы включаются в данную товарную позицию, даже если они смешаны с другими радиоактивными соединениями или нерадиоактивными материалами (например, с отработанными облученными мишенями и радиоактивным сырьем), при условии, что удельная радиоактивность продукта больше, чем 74 Бк/г (0,002 мкКИ/г).

В. Радиоактивные соединения; смеси и остатки, содержащие радиоактивные вещества.

Радиоактивные химические элементы и изотопы данной товарной позиции часто используются в форме соединений или продуктов, которые "мечены" (то есть содержат молекулы с одним или более радиоактивными атомами). Такие соединения также включаются в данную товарную позицию, даже если они растворены, диспергированы, естественно или искусственно смешаны с другими радиоактивными или нерадиоактивными материалами. Эти элементы и изотопы также включаются в данную товарную позицию, будучи в форме сплавов, дисперсий или металлокерамики.

Неорганические или органические соединения, химически или другим образом полученные из радиоактивных химических элементов или радиоактивных изотопов, и их растворы включаются в данную товарную позицию, даже если удельная радиоактивность этих соединений или растворов ниже 74 Бк/г (0,002 мкКИ/г); сплавы, дисперсии (включая металлокерамику), керамические продукты и смеси, содержащие радиоактивные вещества (элементы, изотопы или их соединения), включаются в данную товарную позицию, если их удельная радиоактивность больше, чем 74 Бк/г (0,002 мкКИ/г). Радиоактивные элементы и изотопы, которые очень редко используются в свободном состоянии, применяются в промышленности в виде химических соединений или сплавов. Не считая соединений, делящихся и воспроизводящих химические элементы и изотопы, которые будут рассмотрены ниже, в разделе IV с учетом их характеристик и важности, наиболее значимые радиоактивные соединения следующие:

1. Соли радия (хлорид, бромид, сульфат и т.п.), используемые в качестве источника излучения для лечения раковых заболеваний или для некоторых физических опытов.

2. Соединения радиоактивных изотопов, упомянутых выше в пункте III (Б).

Искусственные радиоактивные изотопы и их соединения используются:

а) в промышленности, например, для радиографии металлов, для измерения толщины листовых металлов, пластин и т.п.; для измерения уровня жидкости в резервуарах, недоступного для других методов; для ускорения вулканизации; для инициирования полимеризации или привитой сополимеризации некоторых органических соединений; для производства люминесцентных красок (смешанных, например, с сульфидом цинка); для часовых циферблатов, инструментов и т.п.;

б) в медицине, например, для диагностики или лечения некоторых заболеваний (кобальт-60, йод-131, золото-198, фосфор-32 и т.п.);

в) в сельском хозяйстве, например, для стерилизации сельскохозяйственных продуктов, для предотвращения прорастания семян, для исследования применения удобрений или поглощения их растениями, для создания генетических мутаций с целью улучшения породы и т.п. (кобальт-60, цезий-137, фосфор-32 и т.п.);

г) в биологии, например, для исследования функционирования или развития некоторых животных или растений (тритий, углерод-14, натрий-24, фосфор-32, сера-35, калий-42, кальций-45, железо-59, стронций-90, йод-131 и т.п.);

д) в физических или химических исследованиях.

Радиоактивные изотопы и их соединения обычно поставляются в виде порошков, растворов, нитей, игл или пластинок. Они содержатся в стеклянных ампулах, в полых платиновых капиллярах, в трубках из нержавеющей стали и т.п., помещенных в не пропускающий радиоактивное излучение металлический наружный контейнер (обычно из свинца), выбор толщины которого зависит от степени радиоактивности изотопа. В соответствии с некоторыми международными соглашениями на контейнерах должен быть специальный знак, дающий сведения об изотопах, содержащихся в контейнерах, и степени их радиоактивности.

Смеси могут включать некоторые источники нейтронов, образованные объединением (в смеси, сплаве, соединении и т.п.) радиоактивного элемента или изотопа (радия, радона, сурьмы-124, америция-241 и т.п.) с другим элементом (бериллием, фтором и т.п.) таким образом, чтобы получить (гамма, n)- или (альфа, n)- реакцию (введение гамма-фотона или альфа-частицы, соответственно, и испускание нейтрона).

Однако все сборные источники нейтронов, готовые для введения в ядерный реактор для инициирования цепной реакции расщепления, также должны рассматриваться как компоненты реакторов, и, следовательно, их надо включать в товарную позицию 8401.

Микросферические частицы ядерного топлива, покрытые слоями углерода или карбида кремния и предназначенные для включения в сферические или призматические топливные элементы, включаются в данную товарную позицию.

В данную товарную позицию также включаются продукты, используемые как люминофоры, в которых имеется небольшое количество радиоактивных веществ, добавленных с целью придания продуктам самолюминесцентных свойств, при условии, что общая удельная радиоактивность продукта больше, чем 74 Бк/г (0,002 мкКИ/г).

Из радиоактивных остатков наиболее важные, с точки зрения вторичного использования, следующие:

1. Облученная или содержащая тритий тяжелая вода: после пребывания в течение различного времени в реакторе часть дейтерия в тяжелой воде превращается при поглощении нейтронов в тритий и, таким образом, тяжелая вода становится радиоактивной.

2. Отработанные (облученные) тепловыделяющие элементы (твэлы), обычно с очень высоким уровнем радиоактивности, главным образом используются для извлечения делящихся или воспроизводящих материалов, содержащихся в этих элементах (см. раздел IV ниже).