Verwendung der Radioaktivität in der Mikrochemie

429 Pages·1955·20.407 MB·German

by  E. Broda, T. Schönfeld (auth.), Friedrich Hecht, Michael K. Zacherl (eds.)

HANDBUCH DER
MIKROCHEMISCHEN
METHODEN
HERAUSGEGEBEN VON
FRIEDR.ICH HECHT UND MICHAEL K. ZACHERL
WIEN WIEN
BAND li
VERWENDUNG DER RADIOAKTIVITÄT
IN DER MIKROCHEMIE
SPRINGER-VERLAG WIEN GMBH 1955
RADIOCHEMISCHE METHODEN
DER MIKROCHEMIE
VON
E. BRODA T. SCHÖNFELD
UND
WIEN WIEN
MIT 25 TEXTABBILDUNGEN
MESSUNG RADIOAKTIVER STRAHLEN
IN DER MIKROCHEMIE
VON
T. BERNERT, B. KARLIK K. LINTNER
UND
WIEN WIEN WIEN
MIT 48 TEXTABBILDUNGEN
PHOTOGRAPHISCHE METHODEN
IN DER RADIOCHEMIE
VON
H. LAUDA
WIEN
MIT 6 TEXTABBILDUNGEN
SPRINGER-VERLAG WIEN GMBH 1955
ISBN 978-3-662-35458-2 ISBN 978-3-662-36286-0 (eBook)
DOI 10.1007/978-3-662-36286-0
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Copyright 1955 by Springer-VerlagWien
Ursprünglich erschienen bei Springer-Verlag in Vienna 1955
Softcover reprint of the hardcover 1st edition 1955
Inhaltsverzeichnis
Seite
Radiochemische Methoden der Mikrochemie. Von Professor Dr. E. BRODA, Wien,
und Dr. T. ScHÖNFELD, Wien. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Messung radioaktiver Strahlen in der Mikrochemie. Von Dr. TRAUDE BERNERT,
Wien, Professor Dr. BERTA KARLIK, Wien, und Dozent Dr. K. LINTNER,
Wien .............................................................. 277
I. Ionisationskammern. Von Dozent Dr. K. LINTNER, Wien ..... 278
II. Zählrohrmethode. Von Dr. TRAUDE BERNERT, Wien .......... 301
III. Szintillationszähler, Kristallzähler, Funkenzähler.
Von Professor Dr. BERTA KARLIK, Wien .......................... 329
Photographische Methoden in der Radiochemie. Von Dr. HANNE LAUDA, Wien 341
Namenverzeichnis ................................................ 387
S ac h verz eichnis ................................................... 407
Radiochemische Methoden der Mikrochemie.
Von
E. Broda und T. Schönfeld.
I. Chemisches Laboratorium der Universität Wien.
Mit 25 Textabbildungen.
Inhaltsverzeichnis.
Seite
I. Einleitung ...................................................... . 5
I. Historischer Überblick ......................................... . 5
2. Zwei Klassen der Verwendung der markierten Atome ............ . 7
3. Einige Abgrenzungen .......................................... . 8
Literatur ................................................... . 9
II. Die Radioaktivität als Grundlage mikrochemischer Methoden . . . . . . . . 9
I. Vorbemerkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2. Spontane Kernumwandlungen (radioaktive Vorgänge) . . . . . . . . . . . . . 10
a) Alpha-Zerfall................................................ 10
b) Beta-Zerfall . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
c) Elektroneneinfang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
d) Gamma-Zerfall . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
e) Innere Umwandlung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
f) Andere Formen des radioaktiven Zerfalls...................... 12
3. Wechselwirkung der Kernstrahlung mit Materie................... 13
a) Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
b) Alpha-Strahlung............................................. 14
c) Beta-Strahlung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
d) Gamma-Strahlung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
4. Einfluß der Probennatur auf die Zählausbeute. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
a) Absorption und Streuung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
b) Rückstreuung............................................... 21
c) Selbstabsorption............................................. 22
d) Zählausbeute bei Flüssigkeitszählrohren........................ 25
e) Absolutbestimmung von Aktivitäten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
5. Identifizierung von Radioelementen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
a) Bestimmung von Halbwertszeiten............................. 28
b) Identifizierung von Alpha-Strahlern durch ihre Energie . . . . . . . . . 29
c) Identifizierung von Beta-Strahlern durch ihre Energie.......... 30
d) Identifizierung von Gamma-Strahlern durch ihre Energie . . . . . . . 33
6. Herstellung von Proben zur Aktivitätsmessung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
a) Gasförmige Proben.......................................... 34
b) Flüssige Proben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
c) Feste Proben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Literatur.................................................... 38
III. Das chemische Verhalten radioaktiver Stoffe........................ 39
I. Vorbemerkungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
2. Fällung und Kristallisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
a) Allgemeines ................._ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
b) Mitkristallisation durch echte Mischkristallbildung . . . . . . . . . . . . . . 41
c) Mitkristallisation durch anomale Mischkristallbildung . . . . . . . . . . . 43
Hdb. d. Mikromethoden, II. 1
2 E. BRODA und T. ScHÖNFELD - Inhaltsverzeichnis.
Seite
d) Mitfällung durch Mischkristallbildung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
e) Mitfällung durch Adsorption. Theorie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
f) Mitfällung durch Adsorption. Anwendungen.................... 47
g) Abtrennung durch Vermeidung der Mitfällung oder durch selektive
Auflösung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
3. Adsorption an vorgebildeten Oberflächen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
a) Allgemeines................................................. 50
b) Adsorption an Glas und verwandten Stoffen................... 50
c) Adsorption an Ionenaustauschern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
d) Adsorption an Zellulose, Papierchromatographie . . . . . . . . . . . . . . . . 59
4. Radiokolloide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
5. Verteilung zwischen Lösungsmitteln. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
6. Trennungen von Radioelementen durch Verflüchtigung . . . . . . . . . . . . 66
a) Verflüchtigung von Elementen aus kondensierten Phasen . . . . . . . 66
b) Verflüchtigung von El~_menten aus Oberflächen . . . . . . . . . . . . . . . . 68
c) Verflüchtigung durch Uberführung in eine Verbindung. . . . . . . . . . 69
7. Elektrochemische Methoden der Radiochemie..................... 70
a) Elementare theoretische Überlegungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
b) Stromlose Abscheidungen........ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
c) Elektrolytische Verfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
d) Elektrophoretische Verfahren................................. 74
e) Redoxpotentiale von Radioelementen.......................... 75
8. Ausnützung spezifisch radiochemischer Effekte. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
a) Grundsätzliches . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
b) Effekte bei der Emission schwerer Teilchen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
c) Effekte bei der Emission von Beta-Teilchen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
d) Verseuchung durch Rückstoßeffekte........................... 78
e) SziLARD-CHALMERs-Effekt.................................... 79
f) Radiochemische Rückstoßsynthesen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
9. Strahlenchemische Störungen.................................... 84
10. Isotopeneffekte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
a) Allgemeines................................................. 86
b) Effekte am Wasserstoff...................................... 87
c) Effekte am Kohlenstoff . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
d) Effekte am Schwefel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
Literatur.................................................... 88
IV. Indikatoranalyse. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
I. Einleitung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
2. Die Empfindlichkeit des Nachweises mit Radioindikatoren......... 97
3. Kriterien für die Eignung von Radioelementen für Indikatormethoden 100
a) Halbwertszeit und Strahlenart. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. . .. . .. . .. .. . 100
b) Radioaktive Reinheit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
c) Radioaktive Folgeprodukte ................................... 102
d) Menge an Radioelementen ................................... 102
4. Bestimmung von Elementen und Verbindungen durch Indikator·
analyse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
5. Die Markierung von Verbindungen .............................. 104
6. Anwendungsbeispiele der Indikatoranalyse ........................ 105
a) Nachweis und Bestimmung von Gasen und Dämpfen. . . . . . . . . . . 106
b) Emanierverfahren ........................................... 107
c) Untersuchung der Adsorption aus der Gasphase ................ 108
d) Untersuchung der Diffusion in Gasen und Flüssigkeiten ........ 109
e) Untersuchung von Lösungen oberflächenaktiver Stoffe .......... llO
f) Untersuchung der Verteilung zwischen flüssigen Phasen ........ llO
g) Untersuchung der Adsorption aus Flüssigkeiten ................ 1ll
h) Vntersuchung von Lösungs- und Fällungsvorgängen ............ ll2
i) Uberprüfung von analytischen Lösungs- und Fällungsmethoden .. ll3
k) Indikatormethodik und Chromatographie ...................... ll4
l) Untersuchung der Diffusion und von Verteilungen in Festkörpern ll9
m) Untersuchung von Stoffübergängen zwischen Festkörpern ....... 121
n) Bestimmung von Reaktionsumsätzen .......................... 121
o) Indikatormethoden in der Biologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
p) Räumliche Ortung ........................................... 123
Inhaltsverzeichnis. 3
Seite
q) Bestimmung von Absolutmengen ohne Kenntnis der spezifischen
Aktivität . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
Literatur .................................................... 125
V. Analyse mit radioaktiven Reagenzien ............................... 130
1. Grundlage der Methode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
2. Fällungsmethoden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
a) Natürlich radioaktive Reagenzien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
b) Künstlich radioaktive Reagenzien ............................. 134
3. Mitfällungsmethoden ........................................... 135
4. Titratioll8methoden ............................................. 136
5. Methoden auf Grundlage von anderen als Fällungsreaktionen ....... 137
a) Reduktions- und Oxydationsvorgänge ......................... 138
b) Gasentwicklung ............................................. 138
c) Komplexbildung ............................................. 138
d) Reaktionen mit Kovalenzbetätigung ........................... 138
e) Heterogene Reaktionen und Reaktionen in Pa.pierchromatogrammen 139
f) Biochemische Vorgänge ...................................... 140
6. Bestimmung von freien Radikalen mit Hilfe radioaktiver Reagenzien 140
Literatur .................................................... 141
VI. Isotopenverdünnungsmethode ...................................... 142
1. Einleitung.... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
2. Die Varianten der Analyse durch Isotopenverdünnung ............ 144
a) Einfache Isotopenverdünnung und radioaktive Ausbeutebestimmung 144
b) Umgekehrte Isotopenverdünnungsmethode .. : .................. 145
c) Isotopenverdünnung mit Hilfe eines radioaktiven Reagens ....... 146
d) Analyse durch "doppelte Isotopenverdünnung" ................. 147
e) Analyse durch Doppelverdünnung mit markiertem Träger ........ 148
3. Anwendung der Isotopenverdünnungsmethode in der anorganischen
und Elementaranalyse .......................................... 149
4. Anwendung der Isotopenverdünnungsmethode in der organischen
und Biochemie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
5. Bestimmung der Ausdehnung großer Systeme durch die Isotopenver-
dünnungsmethode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
Literatur .................................................... 160
VII. Aktivierungsanalyse ............................................... 161
1. Kennzeichnung der Methode .................................... 161
2. Grundlegende Berechnungen bei der Aktivierungsanalyse ........... 163
3. Varianten der Aktivierungsanalyse ............................... 165
a) Absolut- und Vergleichsmethoden ............................. 165
b) Bestimmung mehrerer Elemente durch Unterscheidung der Strahlung 165
c) Chemische Abtrennung erzeugter Radioelemente ................ 166
4. Aktivierungsanalyse mit Neutronen .............................. 167
a) Kernreaktionen mit Neutronen ............................... 167
b) Empfindlichkeit der Aktivierungsanalyse mit Neutronen . . . . . . . . 170
c) Aktivierungsanalyse mit natürlichen Neutronenquellen .......... 174
d) Aktivierungsanalyse mit Beschleunigern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 5
e) Aktivierungsa.na.lyse im Uranreaktor .......................... 175
f) Zusammenstellung bereits ausgeführter Aktivierungsanalysen mit
Neutronen .................................................. 176
IX) Alkalimetalle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 6
ß) Kupfergruppe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179
y) Erdalkalimetalle ........................................... 180
d) Zinkgruppe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181
e) Seltene Erden ............................................ 181
~) Borgruppe ............................................... 182
1J) Titangruppe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
6') Kohlenstoffgruppe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184
t) Vanadingruppe ........................................... 184
:~e) Stickstoffgruppe. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184
Ä) Chromgruppe (Uranbestimmungen) ......................... 186
p.} Sauerstoff-Schwefelgruppe ................................. 188
11) Mangangruppe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
t•
4 E. BRODA und T. ScHÖNFELD - Inhaltsverzeichnis.
Seite
~) Halogene . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190
o) Eisengruppe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190
n) Platinrnetalle ............................................. 191
5. Aktivierungsanalyse mit geladenen Teilchen (Ionen) ............... 192
a) Vorbemerkungen ............................................ 192
b) Die Erzeugung schneller Ionen ............................... 193
c) Anwendungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194
6. Aktivierung durch Gammastrahlung ............................. 195
Literatur .................................................... 196
VIII. Analyse durch Strahlungsabsorption und -streuung an Atomkernen .... 197
1. Prinzip der Analyse durch Neutronenschwächung ................. 198
2. Wechselwirkung von Neutronen mit Materie ...................... 199
a) Überblick über die Arten der Wechselwirkung ................. 199
b) Tröpfchenmodell und Zwischenkern ........................... 199
c) Energieabhängigkeit der Neutronenschwächung ................. 201
3. Messung von Neutronenflüssen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203
4. Analyse mit ungefilterten Neutronen ............................. 205
5. Analyse mit Neutronen definierter Energie ....................... 208
a) Ausschluß der energieärmsten Neutronen ...................... 208
b) Analyse durch Selbstindikation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209
c) Analyse mit Selektoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209
~X) Wirkungsweise der Selektoren ............................. 209
ß) Anwendungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210
6. Analyse durch Messung gestreuter Neutronen ..................... 212
7. Analyse durch Messung der Protonenstreuung .................... 213
Literatur .................................................... 214
IX. Die Arbeit mit individuellen Radioelementen ........................ 214
1. Einleitung und Gesamtübersicht. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214
2. Künstliche harte Strahler. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221
a) Radionatrium ............................................... 221
b) Radiophosphor .............................................. 221
c) Radiojod . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222
d) Radioeisen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223
e) Radiocalcium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224
3. Künstliche weiche Strahler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224
a) Langlebiger Radiokohlenstoff ................................. 224
<X) Herstellung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224
ß) Messung - Fensterzählrohr und Strömungszählrohr . . . . . . . . . 225
y) Messung - Gaszählrohr .................................. 227
!5) Messung - Ionenkammer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228
e) Messung - Szintillationszähler ............................ 229
C) Messung - Photoplatte. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230
TJ) Zusammenfassung der Meßmethoden ....................... 230
b) Radioschwefel ............................................... 231
c) Radiowasserstoff . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232
4. Natürlich radioaktive Stoffe .................................... 234
a) Vorbemerkungen ............................................ 234
b) Emanationsmethoden ........................................ 237
c) Bestimmung von Uran und Thorium unter Auflösung .......... 240
d) Bestimmung von Uran und Thorium ohne Auflösung. . . . . . . . . . . 242
e) Bestimmung anderer Glieder der natürlichen radioaktiven Reihen 244
<X) Polonium ................................................ 244
ß) Radiowismut. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245
y) Radium und seine Isotope ................................ 245
!5) Actinium und Isotope (mit Hinweis auf Francium) . . . . . . . . . . 246
e) Ionium .................................................. 247
C) Protactinium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 7
TJ) Plutonium ............................................... 248
f) Bestimmung von Kalium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248
g) Bestimmung anderer natürlicher Radioelemente . . . . . . . . . . . . . . . . 249
Literatur .................................................... 250
Historischer "Überblick. 5
Seite
X. Die biologischen Wirkungen radioaktiver Strahlen (Hinweise für den
Chemiker) ....................................................... 255
1. Die Absorption ionisierender Strahlen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255
2. Der chemische Primärvorgang. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257
3. Maßeinheiten der Strahlungsdosis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 258
4. Die Toleranzdosis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259
5. Die medizinischen Wirkungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261
6. .Äußere Strahlenwirkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262
7. Innere Strahlenwirkung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264
8. Gefährlichkeitsklassifikation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266
9. Vorsichtsmaßregeln. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267
10. Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268
Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269
XI. Ergänzungen ..................................................... 271
Literatur .................................................... 275
I. Einleitung.
1. Historischer Überblick.
Nach einer auch heute noch im wesentlichen treffenden Definition
PAN'ETHs (3) kann die Radiochemie als die Chemie von Stoffen gefaßt werden,
die durch ihre radioaktive Strahlung bestimmt werden. Diese Strahlung kann
entweder unmittelbar aus dem Atomkern stammen und dann als Kernstrahlung
bezeichnet werden, oder sie kann, wie im Falle des K-Einfangs und der "inneren
Umwandlung", zwar durch Vorgänge im Atomkern hervorgerufen werden,
aber selbst aus der Atomhülle stammen. Im Einklang mit der Definition
P ANETHs spricht man von einer radiochemischen Analysenmethode, wenn an
irgendeiner Stelle des Analysenganges eine Bestimmung der Intensität einer
radioaktiven Strahlung vorgenommen werden muß. Die radiochemische Analyse
ist also ein Teilgebiet der augewandten Radiochemie ..
Infolge der großen Empfindlichkeit, mit der radioaktive Strahlungen nach
gewiesen werden können, ist auch die Empfindlichkeit der radiochemischen
Analyse außerordentlich groß. Die radiochemische Analyse bewährt sich daher
vor allem im Rahmen der Mikrochemie.
Es sei nun zunächst in großen Zügen dargelegt, unter welchen Bedingungen
sich die einzelnen Zweige der radiochemischen Analyse entwickeln konnten.
Der Nestor der Radiochemie, FREDERICK SoDDY, schrieb in seiner "Chemie·
der Radioelemente" im Jahre 1911 in Beziehung auf die natürlichen radioaktiven
Stoffe: "Gerade in dem Maß, als der Zerfall schneller verläuft und die verfügbaren
Stoffmengen daher für die hergebrachten Arbeitsmethoden ungenügend werden,
werden die neuen (radioaktiven) Methoden anwendb~r ... Je unbeständiger
der Stoff, mit um so weniger läßt sich noch arbeiten ... Ein besonderer Zweig
der Chemie, der zweckmäßig Radiochemie genannt werden kann, ist ent
standen. Seine Zielsetzungen und Arbeitsmethoden sind für ihn kennzeichnend."
Tatsächlich stehen die "spezifischen Aktivitäten"1 der Glieder einer der
radioaktiven Reihen (z. B. der Uran- oder Thoriumreihe) angenähert im umge-
1 Die Einheit der Aktivität (Zahl der Zerfälle pro Zeiteinheit in einer Probe)
ist üblicherweise das "Curie" (C). Ursprünglich bezeichnete 1 C die Aktivität eines
Gramm Radium (ohne Zerfallsprodukte) - annähernd 3,7 · 1010 sec-1• Neuerdings
aber definiert man das Curie als eine Aktivität von genau 3, 7 · 101° sec-1• Auf diese
Weise wird man von der Kenntnis des genauen Zahlenwertes der Zerfallskonstante
des Radiums, der gar nicht leicht zu bestimmen ist, unabhängig. 1 Millicurie (mC) =
= I0-3 C, 1 Mikrocurie (,uC) = I0-8 C.
Die "spezifische Aktivität" ist ein Maß für die Aktivität pro Gewichtseinheit.
Der Zahlenwert der spezifischen Aktivität wird von verschiedenen Autoren ver-