Radiochemistry of superheavy elements in solutions: a theoretical approach to the separation of transfermium elements by cation-exchange chromatography / Development of a system for detecting and registering nuclear reaction products at the GFS-2 facility

Seminars

Flerov Laboratory of Nuclear Reactions


Date and Time: Tuesday, 13 December 2022, at 3:30 PM

Venue: FLNR Conference Hall, Flerov Laboratory of Nuclear Reactions

  1. Seminar topic: ”Radiochemistry of superheavy elements in solutions: a theoretical approach to the separation of transfermium elements by cation-exchange chromatography”

    Speaker: A. Bodrov

    Abstract:

    После открытия относительно долгоживущих изотопов сверхтяжелых элементов появились новые возможности для изучения их химических свойств в растворах. В связи с этим одним из первостепенных вопросов является определение границ применимости математического описания процесса жидкостной хроматографии к поведению единичных атомов. Хорошо описанная теория ионообменных процессов позволила нам предложить теоретический подход для предсказания параметров хроматограмм актинидов. Данный подход основан на решении дифференциальных уравнений массопереноса с учетом и без учета диффузии и метода наибольшей схожести для обучения модели по экспериментальным данным. Взята за основу классическая для разделения трансплутониевых элементов система катионит – α-гидроксиизобутират аммония (α-ОИБ). Показано, что для хроматографических процессов на катионите влияние диффузии отсутствует. Установлены математические зависимости, которые предсказывают коэффициенты распределения актинидов на примере америция, кюрия и калифорния для концентраций ниже 0,15 моль/л α-ОИБ. Коэффициенты распределения америция, кюрия и калифорния, полученные при масштабировании колонки, соответствуют погрешности модели и составила 5%. Полученные математические зависимости позволяют определять состав комплексов, образованных актинидами, константы комплексообразования и открывают возможность работы с единичными атомами не только актинидов, но и для изучения комплексообразования трансактинидов, таких как Rf и Db. Дальнейшее развитие радиохимии в растворах связано с созданием группы основными задачами которой являются: разработка радиохимических технологических процессов выделения радиоизотопов из облученных мишеней, в т.ч. регенерация облученных на Фабрике СТЭ мишеней U, Pu, Am, Cm, Cf и Bk; радиохимический анализ продуктов ядерных реакций; синтез и регенерация металлорганических соединений обогащенных изотопов 50Ti и 54Cr для ECR-источника.

    (in connection with the election for the position of head of the group)


  2. Seminar topic: “Development of a system for detecting and registering nuclear reaction products at the GFS-2 facility”

    Speaker: A.Voinov

    Abstract:

    Представлены результаты модернизации детектирующей системы на основе кремниевых детекторов в фокальной плоскости установки ГНС-2. Для повышения эффективности регистрации ядер была увеличена активная площадь детектора в фокальной плоскости сепаратора, что повлекло за собой увеличение числа боковых детекторов сборки и числа регистрирующих каналов спектрометрической аппаратуры. Также были разработаны новые программы набора и визуализации экспериментальных данных. Это позволило успешно провести первые эксперименты с пучком ионов 48Са на Фабрике сверхтяжелых элементов. Представлены результаты экспериментов по исследованию реакций полного слияния 48Са+243Am, 48Ca+242Pu, 48Ca+238U и 48Ca+232Th, в которых синтезированы новые изотопы 264Lr, 268Sg, 272Hs, 276Ds, более детально изучены свойства 33 изотопов сверхтяжелых элементов, измерены функции возбуждения реакций. Обсуждаются вопросы дальнейшего развития детектирующей системы, систем регистрации («цифровой» и «аналоговой») и программ набора данных и «онлайн» анализа.

    (in connection with the election for the position of head of the group)