Këshilla për ndërtimin dhe rinovimin


Pronarët e patentës RU 2563511:

Shpikja ka të bëjë me fushën e bioteknologjisë dhe transformimit të elementeve kimike. Lëndët e para radioaktive që përmbajnë elemente kimike radioaktive ose izotopet e tyre trajtohen me një suspension ujor të baktereve të gjinisë Thiobacillus në prani të elementeve me valencë të ndryshueshme. Xeherorët ose mbetjet radioaktive nga ciklet bërthamore përdoren si lëndë të para radioaktive. Metoda kryhet me prodhimin e poloniumit, radonit, franciumit, radiumit, aktiniumit, toriumit, protaktiniumit, uraniumit, neptuniumit, americiumit, nikelit, manganit, bromit, hafniumit, iterbiumit, merkurit, arit, platinit dhe izotopeve të tyre. Shpikja bën të mundur marrjen e elementeve radioaktivë të vlefshëm, kryerjen e inaktivizimit të mbetjeve bërthamore me shndërrimin e izotopeve radioaktive të elementeve të mbeturinave në izotope të qëndrueshme. 2 paga dosje, 18 ill., 5 tabela, 9 pr.

Shpikja ka të bëjë me fushën e transformimit të elementeve kimike dhe transformimin e izotopeve radioaktive, domethënë me prodhimin artificial të disa elementeve kimike nga elementë të tjerë kimikë. Në veçanti, metoda bën të mundur marrjen e elementeve të rrallë dhe të vlefshëm: polonium, radon, francium, radium dhe aktinide - aktinium, torium, protaktinium, uranium, neptunium, si dhe izotope të ndryshëm të elementëve të listuar dhe të tjerë.

Transformimet e elementeve kimike, formimi i izotopeve të reja të elementeve dhe elementëve të rinj kimikë gjatë prishjeve bërthamore dhe sintezave të elementeve kimike, të përdorura në reaktorët tradicionalë bërthamorë, në termocentralet bërthamore (NPP), në reaktorët bërthamorë shkencorë, për shembull, kur rrezatohen Njihen elemente kimike me neutrone ose protone, ose grimca alfa.

Ekziston një metodë e njohur për prodhimin e radionuklidit nikel-63 në një reaktor nga një objektiv, e cila përfshin marrjen e një objektivi nikel të pasuruar me nikel-62, rrezatimin e objektivit në reaktor, i ndjekur nga pasurimi i produktit të rrezatuar në nikel-63 gjatë nxjerrjes së izotopi i nikelit-64 nga produkti (RU 2313149, 2007). Avantazhi i metodës është prodhimi i një produkti me cilësi të lartë, i cili synohet të përdoret në burime autonome të energjisë elektrike, në detektorë shpërthyes, etj. Riprodhueshmëria e rezultateve konfirmohet nga të dhënat nga analiza e përbërjes izotopike të elementet duke përdorur metodat e spektrometrisë së masës.

Megjithatë, metoda është komplekse dhe e pasigurt dhe kërkon një nivel industrial sigurie.

Ekziston gjithashtu një metodë e njohur për transformimin e elementeve - nukleide radioaktive jetëgjatë, duke përfshirë ato që lindin në karburantin bërthamor të rrezatuar (RU 2415486, 2011). Metoda konsiston në rrezatimin e materialit të transmutuar me një fluks neutron, dhe rrezatimi kryhet me neutrone të marra në reaksionet e shkrirjes bërthamore në një plazmë të paraformuar të një burimi neutron, me një vendosje të caktuar të mediumit shpërndarës neutron. Kjo metodë bazohet në reaksionet e shkrirjes bërthamore në një tokomak; është gjithashtu komplekse dhe kërkon pajisje speciale.

Ekziston një metodë e njohur për prodhimin e radionuklideve Th-228 dhe Ra-224, e cila zbatohet gjithashtu në teknologjinë e reaktorëve. Teknologjia është mjaft komplekse dhe ka kufizime sigurie (RU 2317607, 2008).

Kështu, gjatë marrjes së elementeve kimike dhe izotopeve të tyre, reaksionet bërthamore kryesisht përdoren tradicionalisht duke përdorur reaktorë bërthamorë dhe pajisje të tjera komplekse me kosto të larta energjie.

Ka përpjekje të njohura për të zgjidhur problemin e marrjes së izotopeve radioaktive në procesin e shndërrimit bërthamor të elementeve në një mënyrë më të sigurt, duke përdorur mikroorganizma. Në veçanti, është e njohur një metodë për konvertimin e izotopeve duke përdorur mikroorganizma, e cila përfshin rritjen e një kulture mikrobiologjike të Deinococcus radiodurans në një medium ushqyes që përmban përbërësit fillestarë izotopikë të nevojshëm për transmutim, dhe gjithashtu i mangët në një analog të ngushtë kimik të elementit të synuar. Komponentët fillestarë izotopikë futen në mjedis që janë radioaktivë dhe, gjatë procesit të transformimit, mund të çojnë në formimin e elementit kimik të synuar në formën e një izotopi të qëndrueshëm ose radioaktiv, i cili asimilohet nga kultura mikrobiologjike dhe më pas mbetet i qëndrueshëm. ose mbetet radioaktiv ose zbërthehet në izotopin e kërkuar të qëndrueshëm (RU 2002101281 A, 2003). Kjo metodë nuk siguron një rendiment të lartë të izotopit të synuar, dhe gjithashtu kërkon përdorimin e rrezatimit jonizues si një faktor nxitës dhe mbështetës për reagimin.

Ekziston gjithashtu një metodë e njohur për marrjen e izotopeve të qëndrueshme përmes transmutacionit bërthamor, siç është sinteza bërthamore në temperaturë të ulët të elementeve në kulturat mikrobiologjike (RU 2052223, 1996). Metoda konsiston në faktin se qelizat e mikroorganizmave të rritura në një mjedis ushqyes me mungesë të izotopit të synuar (izotopet e synuara) janë të ekspozuara ndaj faktorëve që nxisin shkatërrimin e lidhjeve ndëratomike dhe çojnë në një rritje të përqendrimit të atomeve të lira ose joneve të izotopeve të hidrogjenit. në të. Mjeti ushqyes përgatitet në bazë të ujit të rëndë dhe në të futen izotope të paqëndrueshme që janë të mangëta në mjedis, të cilët përfundimisht kalbet për të formuar izotopet e qëndrueshme të synuara. Rrezatimi jonizues përdoret si një faktor që shkatërron lidhjet ndëratomike. Kjo metodë bazohet në përdorimin e rrezatimit jonizues, nuk është menduar për shkallë industriale dhe kërkon kosto të larta energjie dhe financiare.

Të gjithë elementët kimikë të listuar, izotopet dhe nënproduktet e tyre ende merren me metoda tradicionale komplekse dhe të pasigurta nëpërmjet reaksioneve tradicionale bërthamore në sasi të vogla (ndonjëherë mikro), të cilat janë qartësisht të pamjaftueshme për të përmbushur energjinë, teknike, industriale, teknike dhe shkencore. nevojat e njerëzimit. Metoda e përshkruar mikrobiologjike e transformimit të elementeve kimike bën të mundur marrjen e të gjithë elementëve kimikë të mësipërm dhe izotopeve të tyre në sasi pothuajse të pakufizuara, të thjeshta për t'u zbatuar, të sigurta për personelin dhe publikun, miqësore me mjedisin dhe nuk kërkon shpenzime të mëdha materialesh. , ujë, ngrohje, energji elektrike dhe ngrohje, sigurimi Këto janë probleme energjetike, industriale, teknike dhe shkencore të qytetërimit. Këta elementë dhe izotopë mbartin rezerva të mëdha energjie dhe kanë vlerë dhe çmim jashtëzakonisht të lartë të shitjes në treg.

Propozohet një metodë mikrobiologjike për transformimin e elementeve kimike dhe transformimin e izotopeve të elementeve kimike, e karakterizuar nga fakti se lëndët e para radioaktive që përmbajnë elementë kimikë radioaktivë ose izotopet e tyre trajtohen me një pezullim ujor të baktereve të gjinisë Thiobacillus në prani. të çdo elementi s, p, d, f me valencë të ndryshueshme. Përzgjedhja e elementeve me valencë të ndryshueshme kryhet në parimin e krijimit të një potenciali të lartë redoks. Kjo do të thotë, faktori kryesor në një përzgjedhje të tillë, ose thjesht përqendrimi në elementë të caktuar me valencë të ndryshueshme të futura në mjedisin e reagimit, është potenciali redoks, vlera e të cilit është optimale në intervalin 400-800 mV (për shembull, në shembuj 1, 2, 3, 4 Eh=635 mV, 798 mV, 753 mV dhe 717 mV, përkatësisht).

Elementet me valencë të ndryshueshme, si në forma të reduktuara ashtu edhe të oksiduara, duke krijuar një potencial standard redoks, përfshihen në zbatimin e mekanizmave nxitës dhe kontrollues për fillimin dhe përshpejtimin e alfa, beta minus dhe beta plus zbërthimin e izotopeve radioaktive të elementeve të çdo grupi. nga bakteret e gjinisë Thiobacillus.

Metoda çon në prodhimin e poloniumit, radonit, franciumit, radiumit, aktiniumit, toriumit, protaktiniumit, uraniumit, neptunit, americiumit dhe izotopeve të tyre, si dhe nikelit, manganit, bromit, hafniumit, iterbiumit, merkurit, arit, platinit dhe të tyre. izotopet. Xeherorët ose mbetjet radioaktive nga ciklet bërthamore mund të përdoren si lëndë të para radioaktive që përmbajnë elemente kimike radioaktive.

Sipas metodës së pretenduar, elementët e mëposhtëm janë marrë nga lëndët e para që përmbajnë uranium natyral-238 dhe torium-232:

1. Protaktinium, aktinium, radium, polonium dhe izotopë të ndryshëm të këtyre elementeve (tabelat 1, 2, 3, 4; diagramet 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7; figurat 1 deri në 17).

2. Francium (figurat 4, 5, 6, 7, 9, 14).

3. Yterbium, hafnium, galium, nikel (tabela 1; figurat 2, 3, 4, 5, 6, 7), ari (tabela 1; figurat 6, 7), merkur (tabelat 1, 2; modelet 9, 10; figurat 4, 5, 11), platini (tabela 1; diagramet 9, 10; figurat 4, 5, 6, 7).

4. Përmbajtja e hekurit në mjedis zvogëlohet, shfaqet nikel (nuk kishte nikel në mineralin origjinal), dhe përmbajtja e nikelit rritet në dinamikë (Tabela 1), pasi hekuri merr grimcat alfa të bartura nga bakteret nga elementët radioaktivë alfa, duke u kthyer në nikel. Heqja e një protoni nga bërthama e hekurit çon në një rritje të përmbajtjes së manganit në mjedis (konvertimi i hekurit në mangan) dhe, në përputhje me rrethanat, në një ulje të përmbajtjes së hekurit (Tabela 1).

5. Nga poloniumi, i cili është produkt i zbërthimit të aktinideve në procesin mikrobiologjik të shndërrimit të elementeve, janë marrë izotopë të ndryshëm të taliumit, merkurit, arit, platinit, duke përfshirë edhe ato të qëndrueshme (tabelat 1, 2; skemat 10, 11. ; tabelat 1, 2; figurat 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 11).

6. Nga plutoniumi-239 janë marrë izotopë të rrallë: uranium-235, torium-231, protaktinium-231, aktinium-227 (Skema 12).

7. Nga plutoniumi-241, i cili është një nënprodukt i djegies së uraniumit në një reaktor, i rrallë në natyrë dhe industri, dhe izotope të pakta të americiumit dhe neptuniumit, 241 Am dhe 237 Np, u përftuan (Skema 13).

Kështu, metoda mikrobiologjike e përshkruar zgjidh problemet e sigurimit të energjisë dhe materialeve të rralla të pakta në fusha të ndryshme të industrisë, shkencës dhe teknologjisë.

Më parë, të gjithë elementët e listuar dhe izotopet e tyre të ndryshme janë marrë artificialisht në sasi të vogla dhe mikro (në gram, miligram, mikrogram dhe më pak) gjatë reaksioneve dhe proceseve bërthamore, në reaktorët bërthamorë, si produkte të kalbjes së uraniumit dhe toriumit, si dhe plutonium, radium. Izotopet e toriumit dhe uraniumit u morën gjithashtu artificialisht përmes reaksioneve bërthamore. Autorët kanë marrë këto elemente duke përdorur këtë metodë: polonium, radon, francium, radium dhe aktinide - aktinium, torium, protaktinium, uranium, neptunium, plutonium, americium dhe izotope të ndryshme të elementeve të listuara, si dhe izotope të ndryshme të toriumit dhe uraniumit. - torium-227, torium- 228, torium-230, torium-234; uranium-231, uranium-232, uranium-233, uranium-234, uranium-235, uranium-236, uranium-239, si dhe mangan, nikel, galium, brom, hafnium, yterbium, talium, merkur, ari, (shih diagramet 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 dhe tabelat 1, 2, 3, 4).

Metoda shpikëse e shndërrimit të elementeve kimike bën të mundur marrjen e të gjithë elementëve kimikë të mësipërm dhe izotopeve të tyre në sasi pothuajse të pakufizuara.

Metoda e përshkruar e transformimit të elementeve gjithashtu bën të mundur çaktivizimin dhe neutralizimin e mbetjeve bërthamore, për shembull, mbetjet nga djegia e karburantit bërthamor (uranium) nga termocentralet bërthamore, që përmbajnë uranium, plutonium, izotopet e tyre dhe produktet e ndarjes dhe kalbjes (produktet i tranzicioneve izotopike): izotopet e uraniumit dhe plutoniumit (shih diagramin 13), radiumi dhe poloniumi, izotopet radioaktive të stronciumit, jodit, ceziumit, radonit, ksenonit dhe produkteve të tjera të kalbjes alfa dhe beta, dhe ndarje spontane e uraniumit dhe plutoniumit.

Duhet të theksohet se metodat e njohura tradicionale të reaktorit bërthamor për prodhimin dhe izolimin e poloniumit, radiumit, aktiniumit, protaktiniumit, neptuniumit, americiumit, izotopeve të tyre dhe izotopeve të vlefshme të toriumit dhe uraniumit janë teknologjikisht të vështira për t'u zbatuar, me kosto të lartë, kërkojnë komplekse. pajisje të shtrenjta dhe janë të rrezikshme për shëndetin e njeriut dhe mjedisin, ndryshe nga metoda e propozuar. Gjithashtu, metodat e njohura tradicionale të reaktorit bërthamor për prodhimin dhe ndarjen e poloniumit, radiumit, aktiniumit, protaktiniumit, neptuniumit, americiumit, izotopeve të tyre dhe izotopeve të vlefshme të toriumit dhe uraniumit nuk i plotësojnë nevojat e sektorit të energjisë dhe fushave të tjera të ndryshme të shkencës dhe teknologjisë. për këta elementë kimikë dhe izotopet e tyre.

Në metodën e pretenduar, bakteret e gjinisë Thiobacillus (për shembull, speciet Thiobacillus aquaesulis ose Thiobacillus ferrooxidans), në prani të elementeve me valencë të ndryshueshme, nisin dhe përshpejtojnë proceset natyrore të kalbjes radioaktive dhe kalimet izotopike të elementeve radioaktive. Në të njëjtën kohë, koha e reaksioneve natyrore bërthamore dhe tranzicioneve izotopike përshpejtohet me mijëra, miliona dhe miliarda herë - në varësi të gjysmës së jetës natyrore të izotopeve origjinale të disa elementeve kimike.

Çdo lëndë e parë që përmban elemente radioaktive përdoret si lëndë e parë, përkatësisht: 1. Uraniumi natyror dhe toriumi në formën e xeherorëve: mineralet e uraniumit dhe/ose toriumit, ose rëra, për shembull, rëra monazite që përmbajnë torium, fosfate/fosforite; çdo xeheror që përmban papastërti të toriumit, uraniumit, plutoniumit në çdo sasi dhe raport me njëri-tjetrin. 2. Plutoniumi (shih diagramet 12, 13), uraniumi, toriumi dhe elementë të tjerë radioaktivë të prodhuar në reaktorët bërthamorë, duke përfshirë ato që janë mbetje nga ciklet bërthamore. 3. Çdo përbërës tjetër industrial dhe mbetje që përmban aktinide, kryesisht torium, uranium ose plutonium, pasi ato janë më të zakonshme, të aksesueshme dhe më të lira në treg, secili prej këtyre elementeve në çdo raport me njëri-tjetrin. 4. Produktet e kalbjes radioaktive të serisë së plutoniumit, uraniumit, toriumit: radium, radoni, polonium. 5. Poloniumi, i cili është produkt i zbërthimit të aktinideve në procesin mikrobiologjik të shndërrimit të elementeve, për të përftuar izotope të ndryshme të rralla të taliumit, merkurit, arit, platinit, duke përfshirë izotopet e tyre të qëndrueshme. 6. Produktet radioaktive (fragmentet) e ndarjes së plutoniumit dhe uraniumit - izotopet radioaktive të stronciumit, ittriumit, ceziumit, jodit dhe elementeve të tjera; Transmutimi i tyre është i këshillueshëm me qëllim shndërrimin e tyre në elementë dhe izotope jo radioaktive dhe të padëmshme për njerëzit, për të përmirësuar mjedisin. 7. Të gjitha llojet e listuara të lëndës së parë (elementeve) për përpunim mikrobiologjik përdoren si individualisht ashtu edhe së bashku, në çdo raport me njëri-tjetrin.

Lëndët e para që përmbajnë ndonjë nga elementët radioaktivë të mësipërm trajtohen me një tretësirë ​​ujore të baktereve të gjinisë Thiobacillus, për shembull, speciet Thiobacillus aquaesullis ose Thiobacillus ferrooxidans, ose përzierjet e tyre në çdo proporcion në lidhje me njëri-tjetrin, ose çdo lloj squfuri- bakteret oksiduese, në prani të elementeve me valencë të ndryshueshme, në kushte normale të jetës së mikroorganizmave.

Metoda nuk kërkon reaktorë bërthamorë që janë të shtrenjtë dhe të rrezikshëm për njerëzit dhe mjedisin; ajo kryhet në kushte të zakonshme, në kontejnerë të zakonshëm, në temperatura të zakonshme të ambientit (vlera mjaft të pranueshme nga 4 në 60 gradë Celsius), në të zakonshme presioni atmosferik, dhe nuk kërkon konsumimin e ujit të freskët.

Mekanizmat

Në metodën tonë, mikroorganizmat nisin dhe përshpejtojnë zbërthimin alfa (-α), beta minus (-β) dhe beta plus (+β) zbërthimin (kapjen e elektroneve). Mikroorganizmat kapin protonet, grimcat alfa (dy protone dhe dy neutrone) dhe elektronet (zbërthimi beta-minus) në bërthamat e elementeve të rënda (kryesisht në çdo element f dhe elementë të rëndë s), duke transferuar protonet e kapur, grimcat alfa dhe elektronet në elementë të tjerë, kryesisht d- dhe p-elemente, për shembull, arseniku dhe hekuri. Mikroorganizmat gjithashtu mund të transferojnë protone, grimca alfa, elektrone dhe pozitrone në elementë të tjerë, për shembull, në elementin f yterbium, nëse ai është i pranishëm në mjedis. Kapja bakteriale dhe abstragimi i protoneve, grimcave alfa dhe elektroneve ndodh në elementet radioaktive të grupit f dhe grupit s (sipas klasifikimit të tabelës periodike të elementeve). Bakteret gjithashtu inicojnë dhe përshpejtojnë zbërthimin beta plus (+β) (kapjen e elektroneve) në bërthamat e izotopeve beta plus radioaktive të elementeve të çdo grupi, duke transferuar në bërthamën e këtyre elementeve një elektron të marrë gjatë zbërthimit beta minus (-β) të izotopë të tjerë që i nënshtrohen zbërthimit beta minus, ose të kapur nga elementë me valencë të ndryshueshme (jo radioaktive) të pranishme në mjedis gjatë oksidimit të tyre bakterial.

Transferimi bakterial i protoneve (P), grimcave alfa (α) dhe elektroneve (e -) ndodh tek elementët e grupit d (për shembull, hekuri dhe të tjerët), tek elementët e grupit p (për shembull, arseniku dhe të tjerët) dhe Elementet e grupit s (stroncium, cezium, radium dhe të tjerë).

Kapja bakteriale dhe abstraksioni i protoneve, grimcave alfa dhe elektroneve ndodh në izotopet radioaktive alfa dhe beta të elementeve të grupit f, grupit s dhe grupit p, të cilët vetë janë natyrshëm alfa ose beta radioaktiv, ndërsa bakteret inicojnë dhe përshpejtojnë proceset e alfa. dhe beta prishet miliona e miliarda herë.

Prishja bio-alfa (-α)

Në procesin e kalbjes alfa, kur bërthamat humbasin dy protone, elementët e grupeve f- dhe s kthehen në elementë më të lehtë (duke lëvizur dy qeliza përpara në tabelën e sistemit periodik të elementeve).

Pas kapjes dhe shkëputjes së protoneve dhe grimcave alfa nga elementët f- dhe s, bakteret i transferojnë këto protone dhe grimca alfa në elementë të ndryshëm të grupeve d-, p- dhe s, duke i shndërruar ato në elementë të tjerë - ata që janë në pozicionin tjetër. në tabelën periodike të elementeve kimike (lëvizni një ose dy qeliza përpara në tabelën e sistemit periodik të elementeve).

Kur ndodh transferimi bakterial i grimcave alfa nga elementet f në hekur, hekuri shndërrohet në nikel (shih Tabelën 1); me transferimin bakterial të protoneve dhe grimcave alfa nga elementet f në arsenik, arseniku shndërrohet në brom (shih Tabelën 1); me transferimin bakterial të protoneve dhe grimcave alfa nga elementet f në iterbium, yterbiumi shndërrohet në hafnium (shih Tabelën 1).

Zbërthimi bio-beta (-β, +β)

Bakteret provokojnë dhe përshpejtojnë shumë të dy llojet e kalbjes beta: kalbjen beta minus dhe kalbjen beta plus.

Beta minus zbërthimi (-β) është emetimi i një elektroni nga një bërthamë, duke rezultuar në transformimin e një neutroni në një proton, duke e shndërruar elementin në një tjetër në pozicionin në tabelën periodike të elementeve kimike (duke lëvizur një qelizë përpara në tabela e sistemit periodik të elementeve).

Beta plus zbërthimi (+β) është kapja e një elektroni nga bërthama, duke rezultuar në shndërrimin e një protoni në një neutron me shndërrimin e elementit në atë të mëparshëm në vendndodhjen e tij në sistemin periodik të elementeve kimike (duke lëvizur një qeliza prapa në tabelën e sistemit periodik të elementeve).

Në procesin e kalbjes beta të provokuar dhe të përshpejtuar nga bakteret, në disa raste, ndodh emetimi i mëvonshëm i të ashtuquajturit neutron të vonuar - spontanisht, natyrshëm, sipas ligjeve fizike të zbërthimeve dhe tranzicioneve izotopike, me prodhimin e një izotopi më të lehtë. të një elementi të caktuar. Përdorimi i mekanizmit të emetimit të neutronit të vonuar bën të mundur zgjerimin e mëtejshëm të listës së elementeve dhe izotopeve të përftuara, si dhe parashikimin dhe rregullimin e procesit të biotransmutacionit (të ndalojë atë në kohën e duhur).

Bakteret inicojnë dhe përshpejtojnë zbërthimin beta - emetimi i një elektroni nga bërthama ose futja e një elektroni në bërthamë (kapja e elektroneve) të elementeve kimike beta radioaktive. Bakteret nisin dhe përshpejtojnë zbërthimin beta të izotopeve të elementeve, të dyja të përfshira kryesisht në lëndët e para, në mjedis, dhe izotopeve të elementeve të marra artificialisht në një proces biologjik, pas kalbjes alfa të provokuar nga bakteret. Fakti i fundit - zbërthimi beta, i cili ndodh pas kalbjes alfa të shkaktuar nga bakteret, ka një rëndësi të madhe praktike për të marrë elementë dhe izotopë të vlefshëm, të pakët me rëndësi për energjinë.

Bakteret gjithashtu kapin dhe abstraktojnë elektrone nga bërthamat më të lehta në krahasim me elementet f, përkatësisht nga izotopet radioaktive beta minus - produkte ("fragmente") të ndarjes së uraniumit dhe plutoniumit, për shembull, nga bërthamat e stroncium-90, ittrium-90 , jod-129, jod-130, cezium-133, cezium-137 dhe disa elementë të tjerë që shndërrohen në elementë të qëndrueshëm gjatë këtij zbërthimi beta. Në këtë rast, në bërthamën e një elementi kimik, një neutron shndërrohet në një proton dhe numri rendor i elementit zhvendoset një ose dy (në varësi të izotopit origjinal) qeliza përpara në tabelën e sistemit periodik të elementeve. . Ky proces lejon një asgjësim radikal dhe miqësor ndaj mjedisit të mbetjeve shumë radioaktive nga prodhimi bërthamor dhe termocentralet bërthamore, d.m.th. nga produktet e djegies së karburantit bërthamor që përmbajnë elementë radioaktivë - "fragmente" të ndarjes së uraniumit, plutoniumit dhe elementëve të tjerë transuranium - aktinide, si dhe produkte të ndarjes së toriumit, nëse përdoren në ciklin bërthamor të toriumit.

Elektroni i kapur nga bakteret gjatë zbërthimit beta-minus transferohet nga bakteret në bërthamat e izotopeve radioaktive beta-plus të elementeve (nëse ato janë të pranishme në mjedis). Reaksionet redoks ndodhin gjithashtu në proces. Për shembull, gjatë transferimit të elektroneve bakteriale në hekur (III), ky i fundit shndërrohet në hekur (II), dhe gjatë transferimit të elektroneve bakteriale në arsenik (V), ky i fundit shndërrohet në arsenik (III). Ngarkesa sipërfaqësore e qelizave bakteriale përcaktohet nga shpërbërja e grupeve jonogjene të murit qelizor, i cili përbëhet nga proteina, fosfolipide dhe lipopolisakaride. Në pH fiziologjik të qelizave mikrobike, bakteret mbajnë një ngarkesë negative të tepërt në sipërfaqen e tyre, e cila formohet për shkak të ndarjes së grupeve jonike, kryesisht acide, të sipërfaqes së qelizës. Sipërfaqja e ngarkuar negativisht e qelizave mikrobike tërheq jone të ngarkuar në mënyrë të kundërt nga mjedisi, të cilët, nën ndikimin e forcave elektrostatike, priren t'u afrohen grupeve të jonizuara të membranës qelizore. Si rezultat, qeliza e gjen veten të rrethuar nga një shtresë elektrike e dyfishtë (adsorbimi dhe difuzioni). Ngarkesa e qelizës vazhdimisht luhatet në varësi të proceseve që ndodhin në mjedis. Kur ekspozohet ndaj grimcave alfa, ngarkesa negative e qelizave bie (në vlerë absolute) dhe kthehet në një ngarkesë pozitive, e cila përshpejton proceset e kalbjes beta. Më tej, kur ekspozohen ndaj elektroneve të lëshuara gjatë zbërthimit beta nga elementët radioaktivë, si dhe elektroneve të transferuara nga elementë me valencë të ndryshueshme në formë të reduktuar në shtresën e adsorbimit të mikroorganizmave, ngarkesa negative e mikroorganizmave rritet (në vlerë absolute), kthehet nga pozitive. në negative, e cila përshpejton proceset e kalbjes alfa, tërheqjen e protoneve të ngarkuar pozitivisht dhe grimcave alfa nga atomet e elementeve kimike. Këto procese përshpejtuese ndodhin për shkak të ndërveprimeve elektrike të grupeve të ngarkuara negativisht dhe pozitivisht të sipërfaqeve të qelizave me grimcat alfa dhe beta të elementeve radioaktive, përkatësisht. Në fazën logaritmike të rritjes së mikroorganizmave, ngarkesa negative e qelizave arrin vlerën e saj maksimale, gjë që çon në shpejtësinë maksimale të transformimit dhe transformimit të elementeve. Proceset e transformimit të elementeve kimike mund të ndodhin si brenda qelizave bakteriale ashtu edhe në sipërfaqen e murit qelizor në shtresën e adsorbimit të shtresës së dyfishtë elektrike.

Kështu, qelizat mikrobike, duke ndryshuar në mënyrë labile karakteristikat e tyre të karikimit, janë një sistem rregullues dhe përshpejtues për disa lloje të kalbjes radioaktive dhe transformimin e disa elementeve në të tjerë.

Për të përshpejtuar proceset e shndërrimit të elementeve kimike nga mikroorganizmat, kur ngarkesa e mikroorganizmave i afrohet pikës izoelektrike në tretësirën e reaksionit, përdoren surfaktantë (surfaktantë). Polimfolitët, surfaktantët jonikë, si surfaktantët anionikë dhe kationikë, të futur në mjedisin e reagimit, duke ndryshuar ngarkesën e qelizave (zhvendosja e ngarkesës nga pika izoelektrike në anën negative ose pozitive), kontribuojnë në fillimin bakterial dhe intensifikimin e proceseve të transformimit të kimikateve. elementet (shembulli 9).

Rëndësia industriale dhe shkencore-teknike e shpikjes

Metoda mikrobiologjike e transformimit të elementeve, përshpejtimi i reaksioneve bërthamore dhe kalimet e izotopeve, bën të mundur marrjen në sasi të pakufizuar të elementeve radioaktive të çmuara dhe të pakta, të cilat janë shumë të kërkuara në treg, në teknologji, industri dhe kërkime shkencore. Këta elementë dhe izotopë mbartin rezerva të mëdha energjie dhe kanë vlerë dhe çmim jashtëzakonisht të lartë të shitjes në treg. Më poshtë theksohet përmbajtja e ulët dhe e rrallë e këtyre elementeve kimike dhe izotopeve të tyre në natyrë dhe vështirësia e marrjes së tyre në reaktorët bërthamorë, si rrjedhojë prodhimi i tyre global është i papërfillshëm dhe çmimi i tregut është shumë i lartë. Përshkruhen gjithashtu fushat e aplikimit të elementeve të fituara dhe kërkesa globale për to.

Poloniumi është gjithmonë i pranishëm në mineralet e uraniumit dhe toriumit, por në sasi kaq të parëndësishme saqë marrja e tij nga xehet duke përdorur metoda të njohura tradicionale është jopraktike dhe joprofitabile. Përmbajtja ekuilibër e poloniumit në koren e tokës është rreth 2·10 -14% në masë. Sasi mikro të poloniumit nxirren nga mbetjet nga përpunimi i mineralit të uraniumit. Poloniumi izolohet me nxjerrje, shkëmbim jonesh, kromatografi dhe sublimim.

Metoda kryesore industriale për prodhimin e poloniumit është sinteza e tij artificiale përmes reaksioneve bërthamore, e cila është e shtrenjtë dhe e pasigurt.

Poloniumi-210 në lidhjet me berilium dhe bor përdoret për prodhimin e burimeve kompakte dhe shumë të fuqishme neutroni që praktikisht nuk krijojnë rrezatim γ (por janë jetëshkurtër për shkak të jetëgjatësisë së shkurtër prej 210 Po: T 1/2 = 138.376 ditë) - grimcat alfa të polonium-210 prodhojnë neutrone në bërthamat e beriliumit ose borit në reaksionin (α, n). Këto janë ampula metalike të mbyllura që përmbajnë një tabletë qeramike të veshur me polonium-210 të bërë nga karabit bor ose karabit beriliumi. Burime të tilla neutron janë të lehta dhe të lëvizshme, plotësisht të sigurta për t'u përdorur dhe shumë të besueshme. Për shembull, burimi sovjetik i neutronit VNI-2 ishte një ampulë bronzi me një diametër prej dy dhe një lartësi prej katër centimetra, që lëshonte deri në 90 milion neutrone çdo sekondë.

Poloniumi ndonjëherë përdoret për të jonizuar gazrat, veçanërisht ajrin. Para së gjithash, jonizimi i ajrit është i nevojshëm për të luftuar elektricitetin statik (në prodhim, kur trajtoni pajisje veçanërisht të ndjeshme). Për shembull, furçat për heqjen e pluhurit janë prodhuar për optikë precize.

Një fushë e rëndësishme aplikimi për poloniumin është përdorimi i tij në formën e lidhjeve me plumb, itrium, ose në mënyrë të pavarur për prodhimin e burimeve të fuqishme dhe shumë kompakte të nxehtësisë për instalime autonome, si ato hapësinore ose polare. Një centimetër kub polonium-210 lëshon rreth 1320 W nxehtësi. Për shembull, automjetet vetëlëvizëse sovjetike të programit hapësinor Lunokhod përdorën një ngrohës poloniumi për të ngrohur ndarjen e instrumenteve.

Poloniumi-210 mund të shërbejë në një aliazh me një izotop të lehtë të litiumit (6 Li) si një substancë që mund të zvogëlojë ndjeshëm masën kritike të një ngarkese bërthamore dhe të shërbejë si një lloj detonatori bërthamor.

Deri më tani, sasitë industriale dhe tregtare (të tregut) të poloniumit kanë qenë miligramë dhe gram polonium.

Aktualisht, radiumi përdoret në burimet kompakte të neutroneve, për këtë qëllim, sasi të vogla të tij shkrihen me berilium. Nën ndikimin e rrezatimit alfa, neutronet eliminohen nga beriliumi: 9 Be+ 4 He→ 12 C+ 1 n.

Në mjekësi, radiumi përdoret si burim i radonit, përfshirë për përgatitjen e banjove të radonit. Radiumi përdoret për rrezatim afatshkurtër në trajtimin e sëmundjeve malinje të lëkurës, mukozës së hundës dhe traktit gjenitourinar.

Përdorimi i ulët i radiumit është, ndër të tjera, për shkak të përmbajtjes së tij të papërfillshme në koren e tokës dhe në xehe, si dhe nga kostoja e lartë dhe vështirësia e marrjes artificiale të tij në reaksionet bërthamore.

Në kohën që ka kaluar nga zbulimi i radiumit - më shumë se një shekull - vetëm 1.5 kg radium të pastër janë nxjerrë në të gjithë botën. Një ton katran uraniumi nga i cili Curies përftuan radium përmbante vetëm rreth 0,0001 gram radium-226. I gjithë radiumi që gjendet natyrshëm është radiogjenik - vjen nga kalbja e uraniumit-238, uranium-235 ose torium-232. Në ekuilibër, raporti i përmbajtjes së uranium-238 dhe radium-226 në mineral është i barabartë me raportin e gjysmëjetës së tyre: (4,468·10 9 vjet)/(1617 vjet)=2,789·10 6. Kështu, për çdo tre milionë atome uranium në natyrë ka vetëm një atom radiumi. Metoda mikrobiologjike e shndërrimit të elementeve kimike bën të mundur marrjen e radiumit-226 dhe izotopeve të tjera të radiumit nga uraniumi dhe toriumi në sasi pothuajse të pakufizuara (kilogramë, ton) dhe zgjeron fushën e aplikimit të radiumit dhe izotopeve të tij.

Aktualisht, franciumi dhe kripërat e tij nuk kanë përdorim praktik për shkak të gjysmëjetës së tyre të shkurtër. Izotopi më jetëgjatë i njohur deri më sot është franciumi 223 Fr, i cili ka një gjysmë jetëgjatësi prej 22 minutash. Megjithatë, marrja e franciumit me një metodë mikrobiologjike të transformimit të elementeve kimike dhe regjistrimi në pajisje i pranisë së franciumit në mostrat e përpunuara (figurat 4, 5, 6, 7, 9, 14), në mungesë të franciumit në lëndën e parë, provon rrjedha e përgjithshme e proceseve të transformimit të elementeve. Në të ardhmen, është e mundur që franciumi të përdoret për qëllime shkencore dhe të tjera.

Aktiniumi është një nga elementët radioaktivë më pak të bollshëm në natyrë. Përmbajtja e tij totale në koren e tokës nuk i kalon 2600 tonë, ndërsa, për shembull, sasia e radiumit është më shumë se 40 milion ton. Tre izotope të aktiniumit janë gjetur në natyrë: 225 Ac, 227 Ac, 228 Ac. Aktiniumi shoqëron mineralet e uraniumit. Marrja e aktiniumit nga xehet e uraniumit duke përdorur metoda të njohura tradicionale është jopraktike për shkak të përmbajtjes së tij të ulët në to, si dhe ngjashmërisë së lartë me elementët e tokës së rrallë të pranishëm atje.

Sasi të konsiderueshme të izotopit 227 Ac fitohen duke rrezatuar radiumin me neutrone në një reaktor. 226 Ra(n, γ)→ 227 Ra(-β)→ 227 Ac. Rendimenti, si rregull, nuk kalon 2.15% të sasisë origjinale të radiumit. Sasia e aktiniumit me këtë metodë sinteze llogaritet në gram. Izotopi 228 Ac prodhohet duke rrezatuar izotopin 227 Ac me neutrone.

227 Ac i përzier me berilium është një burim i neutroneve.

Burimet Ac-Be karakterizohen nga një rendiment i ulët i rrezeve gama dhe përdoren në analizën e aktivizimit për përcaktimin e Mn, Si, Al në xehe.

225 Ac përdoret për të marrë 213 Bi, si dhe për përdorim në radioimunoterapi.

227 Ac mund të përdoret në burimet e energjisë radioizotopike.

228Ac përdoret si një radiogjurmues në kërkimet kimike për shkak të emetimit të tij β me energji të lartë.

Një përzierje e izotopeve 228Ac-228Ra përdoret në mjekësi si një burim intensiv i rrezatimit γ.

Aktiniumi mund të shërbejë si një burim i fuqishëm energjie, i cili ende nuk është përdorur për shkak të kostos së lartë të aktiniumit dhe sasisë së vogël të aktiniumit të marrë me metoda të njohura, si dhe për shkak të kompleksitetit të prodhimit të tij me metoda të njohura. Të gjitha metodat tradicionale për marrjen dhe izolimin e aktiniumit janë me kosto të lartë, joprofitabile dhe të rrezikshme për shëndetin e njeriut dhe mjedisin. Marrja e aktiniumit me një metodë mikrobiologjike të shndërrimit të elementeve kimike bën të mundur marrjen e aktiniumit dhe izotopeve të tij në mënyrë të lirë dhe të sigurt në sasi të pakufizuar (kilogramë, ton, mijëra ton, etj.).

Protaktinium

Për shkak të përmbajtjes së tij të ulët në koren e tokës (përmbajtja e masës së Tokës është 0.1 miliarda e përqindjes), elementi deri më tani ka pasur një aplikim shumë të ngushtë - si një shtesë e karburantit bërthamor. Nga burimet natyrore - mbetjet nga përpunimi i katranit të uraniumit - vetëm protaktinium-231 (231 Pa) mund të merret duke përdorur metoda tradicionale. Përveç kësaj, 231 Pa mund të merret në mënyrën tradicionale duke rrezatuar torium-230 (230 Th) me neutrone të ngadalta:

Izotopi 233 Pa merret gjithashtu nga toriumi:

Protaktiniumi shtohet si një shtesë në karburantin bërthamor në masën 0,34 gram protaktinium për 1 ton uranium, gjë që rrit ndjeshëm vlerën energjetike të uraniumit dhe efikasitetin e djegies së uraniumit (një përzierje e uraniumit dhe protaktiniumit). Marrja e protaktiniumit me një metodë mikrobiologjike të shndërrimit të elementeve kimike bën të mundur marrjen e protaktiniumit në mënyrë të lirë dhe të sigurt në sasi të pakufizuar (kilogramë, ton, mijëra ton, etj.). Marrja e protaktiniumit me një metodë mikrobiologjike të transformimit të elementeve kimike zgjidh çështjen e disponueshmërisë së energjisë së lirë, lëndëve të para energjetike dhe një produkti me efikasitet të lartë, dhe plotëson nevojat për protaktinium në fusha të tjera të shkencës dhe teknologjisë.

Izotope të ndryshme të toriumit (torium-227, torium-228, torium-230, torium-234 dhe të tjerë), që kanë gjysmë jetë të ndryshme, që nuk përmbahen në torium natyror, të marra me metodën mikrobiologjike të shndërrimit të elementeve kimike, janë me interes. për qëllime kërkimore, dhe janë gjithashtu me interes si burime energjie dhe lëndësh të para për prodhimin e izotopeve dhe elementeve të tjera.

Uraniumi dhe izotopet e tij

Aktualisht njihen 23 izotope radioaktive artificiale të uraniumit me numra masiv nga 217 në 242. Izotopët më të rëndësishëm dhe më të vlefshëm të uraniumit janë uraniumi-233 dhe uraniumi-235. Uraniumi-233 (233 U, T 1/2 = 1,59 10 5 vjet) përftohet duke rrezatuar torium-232 me neutrone dhe është i aftë të ndahet nën ndikimin e neutroneve termike, gjë që e bën atë një lëndë djegëse premtuese për reaktorët bërthamorë:

Por ky proces është jashtëzakonisht kompleks, i shtrenjtë dhe i rrezikshëm për mjedisin. Përmbajtja e izotopit të vlefshëm të uraniumit-235 (235 U) në uraniumin natyror është i vogël (0,72% e uraniumit natyror), dhe ndarja e tij tradicionale nga izotopet e tjera të uraniumit (për shembull, centrifugimi me lazer) dhe izolimi shoqërohet me teknikë, ekonomikë të mëdhenj. dhe vështirësitë mjedisore, pasi kërkon kosto të larta, pajisje të shtrenjta dhe komplekse dhe është e pasigurt për njerëzit dhe mjedisin. Izotopi i uraniumit-233 (233 U) nuk gjendet në uraniumin natyror dhe prodhimi i tij tradicional në reaktorët bërthamorë shoqërohet me vështirësi dhe rreziqe të ngjashme.

Uraniumi është i përhapur gjerësisht në natyrë. Përmbajtja e uraniumit në koren e tokës është 0.0003% (peshë), përqendrimi në ujin e detit është 3 μg/l. Sasia e uraniumit në një shtresë 20 km të trashë të litosferës vlerësohet në 1.3 10 14 ton. Prodhimi botëror i uraniumit në vitin 2009 arriti në 50.772 ton, burimet botërore për vitin 2009 arritën në 2.438.100 ton. Kështu, rezervat botërore të uraniumit dhe prodhimi botëror i uraniumit natyror janë mjaft të mëdha. Problemi është se pjesa kryesore e rezervave dhe prodhimit (99.27%) vjen nga izotopi natyror i uraniumit uranium-238 (që i përgjigjet përqindjes së izotopeve në uraniumin natyror), d.m.th. tek izotopi më pak i dobishëm dhe më pak energjik i uraniumit. Për më tepër, ndarja tradicionale e izotopeve të uraniumit nga njëri-tjetri (në këtë rast, uranium-235 nga uraniumi-238) është jashtëzakonisht i vështirë, i shtrenjtë dhe i pasigurt për mjedisin. Sipas të dhënave të OECD, në botë funksionojnë 440 reaktorë bërthamorë komercialë, të cilët konsumojnë 67 mijë tonë uranium në vit. Kjo do të thotë se prodhimi i tij siguron vetëm 60% të konsumit të tij (pjesa tjetër është rikuperuar nga kokat e vjetra bërthamore). Izotopët më të vlefshëm të uraniumit në këtë rast janë uraniumi-233 dhe uraniumi-235 (karburant bërthamor), për të cilin shufrat e karburantit të shpenzuar nga termocentralet bërthamore dhe kokat bërthamore të hequra nga detyra luftarake ripërdoren pas ripërpunimit. 238 bërthama U zbërthehet pas kapjes vetëm të neutroneve të shpejtë me një energji prej të paktën 1 MeV. Bërthamat 235 U dhe 233 U zbërthehen kur kapin neutrone të ngadalta (termike) dhe të shpejta, dhe gjithashtu ndahen spontanisht, gjë që është veçanërisht e rëndësishme dhe e vlefshme.

Metoda mikrobiologjike e shndërrimit të elementeve kimike bën të mundur marrjen në sasi pothuajse të pakufizuara nga uraniumi natyror (nga izotopi uranium-238) izotopeve të rrallë dhe të vlefshëm të uraniumit - uranium-232, uranium-233, uranium-234, uranium-235. , uranium-236, si dhe elementë të tjerë kimikë të vlefshëm dhe izotopet e tyre: neptunium-236, neptunium-237, neptunium-238, plutonium-236, plutonium-238, americium-241, protactinium-231, protactinium-23 227, torium-228, torium-230, aktinium-227, radium-226, radium-228, radon-222, polonium-209, polonium-210. Vlera industriale, teknike dhe energjetike, si dhe vlera e shitjes në treg të këtyre elementëve që rezultojnë janë shumë më të larta se elementi origjinal - uranium-238.

Neptunium

Neptuniumi gjendet vetëm në sasi të vogla në Tokë dhe është prodhuar artificialisht nga uraniumi përmes reaksioneve bërthamore.

Nga rrezatimi i neptunium-237 me neutrone, fitohen sasi peshe të plutonium-238 izotopikisht i pastër, i cili përdoret në burimet e energjisë radioizotopike me përmasa të vogla, në RTG (RTG - gjenerator termoelektrik radio-izotopi), në stimulues kardiak, si burim nxehtësie në. burimet e energjisë radioizotopike dhe burimet e neutroneve . Masa kritike e neptunium-237 është rreth 57 kg për metalin e pastër, dhe kështu ky izotop mund të përdoret praktikisht për prodhimin e armëve bërthamore.

Americium

Americium-241 prodhohet duke rrezatuar plutonium me neutrone:

Americium-241 është një element dhe izotop i rrallë kimik i vlefshëm; prodhimi i tij tradicional në reaktorët bërthamorë shoqërohet me vështirësitë e zakonshme dhe kostot e larta për prodhimin e aktinideve; si rezultat, americium ka një vlerë të lartë tregu, është në kërkesë dhe mund të jetë përdoret në fusha të ndryshme të shkencës, industrisë dhe teknologjisë.

Metoda mikrobiologjike e shndërrimit të elementeve kimike bën të mundur marrjen e sasive praktikisht të pakufizuara të neptunium-236, neptunium-237, neptunium-238, plutonium-236, plutonium-238, americium-241 dhe izotopeve të tjera të neptunium dhe amer americium.

Shënime të shkurtra të pranuara zakonisht në diagramet dhe tabelat e mëposhtme:

Uraniumi-238, 238 U - këtu - 238 është masa atomike relative, domethënë numri i përgjithshëm i protoneve dhe neutroneve.

P - proton.

N ose n - neutron.

α është një grimcë alfa, d.m.th. dy protone dhe dy neutrone.

(-α) është një grimcë alfa e emetuar nga një atom (nga një element) në reaksionet tona, ndërsa numri atomik (ngarkesa bërthamore) zvogëlohet me dy njësi dhe elementi kthehet në një më të lehtë, i vendosur në të gjithë qelizën në periudhën periodike. tabela e elementeve të Mendelejevit (zhvendosja me dy qeliza prapa). Masa relative atomike zvogëlohet me katër njësi.

Zbërthimi beta është një transformim në të cilin numri atomik i një elementi (ngarkesa bërthamore) ndryshon me një, por masa atomike relative (numri i përgjithshëm i protoneve dhe neutroneve) mbetet konstante.

(+β) - emetimi i një grimce pozitroni të ngarkuar pozitivisht, ose kapja e një elektroni të ngarkuar negativisht nga bërthama: në të dyja rastet, numri atomik (ngarkesa bërthamore) e elementit zvogëlohet me një.

Vërehen dukuritë e emetimit të të ashtuquajturit "neutron i vonuar" (zakonisht një ose dy) pas zbërthimit beta. Në të njëjtën kohë, një element i ri kimik i formuar nga zbërthimi beta, pas emetimit të një neutroni të vonuar (neutroneve), ruan vendin dhe qelizën e tij të re në tabelën e sistemit periodik të elementeve, pasi ruan ngarkesën bërthamore (numri i protone), por humbet në masën atomike, duke formuar izotopë të rinj, më të lehtë.

(-n) - "neutron i vonuar", një neutron i emetuar nga një atom pas zbërthimit beta, ndërsa masa atomike e elementit të ri zvogëlohet me një.

(-2n) - dy "neutrone të vonuara" të emetuara nga një atom pas zbërthimit beta, masa atomike e elementit të ri zvogëlohet me dy njësi.

(ă) - një grimcë alfa "e vonuar" (një lloj zbërthimi i izotopit) i emetuar nga një atom (element) pas zbërthimit beta. Në këtë rast, numri atomik (ngarkesa bërthamore) zvogëlohet me dy njësi, dhe masa atomike relative e elementit zvogëlohet me 4 njësi.

Ndodh një tjetër shndërrim i një elementi kimik (një zhvendosje prapa dy qelizave në tabelën e sistemit periodik të elementeve kimike).

T 1/2 ose T është gjysma e jetës së izotopit të elementit.

Autorët kryen një sërë eksperimentesh të suksesshme të riprodhueshme me xehe të ndryshme dhe lëndë të para. Lëndët e para që përmbajnë elementë radioaktivë u trajtuan me një zgjidhje ujore të baktereve të gjinisë Thiobacillus në prani të elementeve me valencë të ndryshueshme të çdo elementi s, p, d dhe f që krijojnë një potencial standard redoks (për shembull, Sr 2+, azot N 5+ /N 3-, squfur S 6+ /S 2- arsenik As 5+ /As 3+, hekur Fe 3+ /Fe 2+, mangan Mn 4+ /Mn 2+, molibden Mo 6+ /Mo 2 +, kobalt Co 3+ /Co 2+, vanadium V 5+ /V 4+ dhe të tjerë). U përdorën baktere të ndryshme të gjinisë Thiobacillus, baktere oksiduese të hekurit dhe squfurit (termofile dhe të tjera) të përfshira në proceset redoks të metaleve dhe gjithmonë u arrit një efekt pozitiv. Autorët kryen 2536 eksperimente. Të dhënat eksperimentale të marra u përpunuan statistikisht (shih tabelat 1, 2, 3, 4) dhe u pasqyruan në skemat për marrjen e izotopeve të ndryshme të vlefshme të uraniumit, protaktiniumit, toriumit, aktiniumit, radiumit, poloniumit dhe elementëve të tjerë (shih figurat 1 deri në 17, diagramet 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13). Skemat e reagimit dhe tranzicionet izotopike nuk kundërshtojnë, por përkundrazi konfirmojnë, teorinë ekzistuese të zbërthimit radioaktiv.

Për të transformuar elementët kimikë dhe për të marrë elementë dhe izotopë të rinj, mineralet sulfide të Arabisë Saudite që përmbajnë uranium dhe torium u përdorën si lëndë të para për përpunimin mikrobiologjik (Tabela 1, Figurat 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7). Xeherori i Arabisë Saudite përmbante gjithashtu elementet fosfor, arsenik, vanadium, kryesisht në formë të oksiduar (fosfate, arsenate, vanadate) dhe hekur - si në formë të oksiduar ashtu edhe në formë të reduktuar. Prandaj, për të krijuar një potencial të lartë redoks në fermentues, lëndët e para u trajtuan me mikroorganizmat Thiobacillus acidophilus shtamet DSM-700 në një tretësirë ​​ujore të elementeve me valencë të ndryshueshme, të pranishme në tretësirë ​​në formë të reduktuar: Mn +4, Co +2. , Fe +2, N -3, S -2 (në formë kripërash), në masën e tyre totale 0,01% të masës së mjedisit.

Gjatë rritjes së mikroorganizmave Thiobacillus acidophilus shtami DSM-700, u përdorën media standarde ushqyese (për shembull, media Lethen dhe Waksman për Thiobacillus ferrooxidans, medium 9K dhe media për bakteret e tjera oksiduese të hekurit dhe squfurit). Elementet e valencës së ndryshueshme iu shtuan mediave standarde ushqyese - transelementet (elementet e transferimit të elektroneve, për shembull, Mg, Mn, Co, Mo, Zn, Cu, Fe në formën e kripërave) në masën e tyre totale prej 0,01% të masës së mjedisi, produktet e hidrolizës së lëndëve të para organike, për shembull, hidroliza e mbetjeve nga përpunimi i peshkut, mishit ose pyjeve (2% ndaj peshës, nga mjedisi) dhe lëndëve të para (uranium ose torium që përmbajnë xehe ose mbetje radioaktive në sasinë e 1.5% ndaj peshës, nga mjedisi). Një solucion 10% i një mjedisi kulture me mikroorganizma autotrofik opsionalisht të zgjedhur në fazën eksponenciale të rritjes iu shtua mjedisit të fermentimit që përmban 10% të lëndës së parë ( xeherorit).

Procesi i transformimit u krye në dhjetë shishe fermentimi. PH i tretësirës u rregullua me acid sulfurik 10 normal, pH i tretësirës u ruajt në intervalin 0,8-1,0 gjatë procesit. Temperatura e procesit është 28-32 gradë Celsius. Potenciali redoks (Eh) në zgjidhjen e procesit të transmutacionit në fazën logaritmike është 635 mV. Shpejtësia e përzierjes 300 rpm. Raporti i fazës së ngurtë me të lëngët ishte 1:10 (100 gram mineral në një litër tretësirë ​​ujore). Çdo ditë, çdo 24 orë matej pH dhe Eh e tretësirës, ​​përqendrimi i elementeve kimike dhe izotopeve në tretësirë ​​dhe monitorohej aktiviteti jetësor i mikroorganizmave. Procesi u krye për nëntë ditë. Kemi përdorur metoda për analizimin e tretësirave ujore dhe mineralit: për përcaktimin e përmbajtjes së elementeve kemi përdorur metodën e fluoreshencës me rreze X, lloji i instrumentit: CYP-02 “Renom FV”; S2 PICOFOX. Gjithashtu është përdorur metoda e përthithjes atomike. Përbërja izotopike u përcaktua me metodën spektroskopike të masës. Karakteristikat e karikimit të qelizave mikrobiologjike u përcaktuan nga lëvizshmëria elektroforetike në një mikroskop automatik Parmoquant-2. Sipas të dhënave të instrumentit u përcaktua përbërja cilësore dhe sasiore e produkteve përfundimtare. Rezultatet e eksperimenteve të kryera dhe të përpunuara statistikisht, në varësi të kohës së procesit, janë paraqitur në tabelën 1. Në Fig. Figura 1 tregon një spektrogram të mineralit origjinal të Arabisë Saudite pa trajtim mikrobiologjik dhe pa transformim të elementeve kimike. Figurat 2, 3, 4, 5, 6, 7 tregojnë spektrogramet e analizave të shndërrimit të elementeve kimike gjatë përpunimit mikrobiologjik të mineralit të Arabisë Saudite në varësi të kohës së procesit pas 48 orësh (2 ditë), 72 orësh (3 ditë) , përkatësisht 120 orë (5 ditë), pas 120 orësh (5 ditë), pas 168 orësh (7 ditë), pas 192 orësh (8 ditë).

Skema 2. Përgatitja e protaktinium-231 (231 Pa) me metodë mikrobiologjike nga uraniumi-238 (238 U) në mënyra të ndryshme.

Skema 6. Përgatitja e radium-226 (226 Ra) dhe radium-228 (228 Ra) me metodën mikrobiologjike nga uraniumi-238 (238 U) (shih 6-1) dhe nga toriumi natyror-232 (232 Th) (shih 6 -2) në përputhje me rrethanat:

Metoda e kryerjes së procesit është e njëjtë si në shembullin 1. Për të shndërruar elementët kimikë dhe për të marrë elementë dhe izotope të rinj, minerali i uraniumit nga Afrika Veri-Perëndimore që përmban uranium, torium, squfur dhe arsenik në një formë të reduktuar (sulfidet e metaleve) ishte përdoret si lëndë e parë për përpunimin mikrobiologjik, arsenide, sulfoarsenide). Prandaj, për të krijuar një potencial të lartë redoks, lëndët e para u trajtuan me mikroorganizmat Thiobacillus aquaesulis shtamet DSM-4255 në një tretësirë ​​ujore elementësh me valencë të ndryshueshme, të pranishme në tretësirë ​​në formë të oksiduar: N +5, P +5 (në formë të fosfateve), Si +5, S +6, Fe +3, Mn +7, masa e tyre totale është 0,01% e masës së mediumit. Potenciali redoks (Eh) në zgjidhjen e procesit të transmutacionit në fazën logaritmike është 798 mV. Temperatura e procesit është 30-35 gradë Celsius, pH e mjedisit është 2-2,5. Kohëzgjatja e procesit është njëzet ditë. Rezultatet e eksperimenteve të kryera dhe të përpunuara statistikisht, në varësi të kohës së procesit, janë paraqitur në tabelën 2. Spektrogramet e analizave të shndërrimit të elementeve kimike gjatë përpunimit mikrobiologjik të mineralit të uraniumit nga Afrika Veri-Perëndimore, në varësi të kohës së procesi, pas 24 orësh (1 ditë), pas 144 orësh (6 ditë), pas 168 orësh (7 ditë), pas 192 orësh (8 ditë), pas 480 orësh (20 ditë) janë paraqitur në figurat 8, 9, 10, 11, respektivisht.

Skema 1. Prodhimi mikrobiologjik i izotopeve të ndryshme të vlefshme të uraniumit, protaktiniumit, toriumit, aktiniumit, radiumit, poloniumit nga uraniumi-238 (238 U):

Skema 2. Përgatitja e uraniumit-233 (233 U) me metodë mikrobiologjike nga uraniumi-238 (238 U) në mënyra të ndryshme.

Skema 4. Përgatitja e torium-230 (230 Th) me metodë mikrobiologjike nga uraniumi-238 (238 U).

Më tej, procesi ose ndalon (dhe 230 Th lëshohet) nëse toriumi-230 është qëllimi përfundimtar i procesit. Ose procesi vazhdon derisa të përftohen izotope radioaktive të vlefshme dhe të rralla të radiumit (226 Ra), radonit, astatinës, poloniumit, bismutit, plumbit:

Skema 5. Përgatitja e aktiniumit-227 (227 Ac) me metodë mikrobiologjike nga uraniumi-238 (238 U) në mënyra të ndryshme.

Skema 7. Përgatitja e izotopeve më të vlefshme dhe më të qëndrueshme të poloniumit (210 Po, 209 Po, 208 Po) me metodë mikrobiologjike nga uraniumi-238 (238 U).

Metoda e kryerjes së procesit është e njëjtë si në shembullin 1. Për të shndërruar elementët kimikë dhe për të marrë elementë dhe izotope të rinj, minerali i uraniumit të Jordanisë që përmban elementet uranium, torium, fosfor, arsenik, hekur, vanadium, të dyja në formë të oksiduar, ishte përdoret si lëndë e parë për përpunim mikrobiologjik (fosfate, arsenate, vanadate) dhe në formë të reduktuar. Prandaj, për të krijuar një potencial të lartë redoks, lëndët e para u trajtuan me mikroorganizmat Thiobacillus halophilus shtamet DSM-6132 në një tretësirë ​​ujore të elementeve me valencë të ndryshueshme, të cilët kanë aftësi redoks: Rb +1, Sr +2, S0 /S -2. , Re +4 / Re +7, Si +3 /As +5, Mn +4 /Mn +7, Fe +2 /Fe +3, N -3 /N +5, P +5, S -2 /S +6 në peshën e tyre totale 0,01% ndaj peshës së mjedisit. Potenciali redoks (Eh) në zgjidhjen e procesit të transmutacionit në fazën logaritmike është 753 mV. Temperatura e procesit është 28-32 gradë Celsius, pH e mjedisit është 2,0-2,5. Kohëzgjatja e procesit është njëzet ditë. Rezultatet e eksperimenteve të kryera dhe të përpunuara statistikisht, në varësi të kohës së procesit, janë paraqitur në tabelën 3. Spektrogramet e analizave të transmutacionit të elementeve kimike gjatë përpunimit mikrobiologjik të mineralit të uraniumit në Jordani, në varësi të kohës së procesit. pas 24 orësh (1 ditë), pas 120 orësh (pesë ditë), pas 192 orësh (8 ditë), janë paraqitur përkatësisht në figurat 12, 13, 14.

Skema 3. Përgatitja e protaktinium-231 (231 Pa) me metodë mikrobiologjike nga uraniumi-238 (238 U) në mënyra të ndryshme.

Skema 4. Përgatitja e torium-230 (230 Th) me metodë mikrobiologjike nga uraniumi-238 (238 U).

Më tej, procesi ose ndalon (dhe 230 Th lëshohet) nëse toriumi-230 është qëllimi përfundimtar i procesit. Ose procesi vazhdon derisa të përftohen izotope radioaktive të vlefshme dhe të rralla të radiumit (226 Ra), radonit, astatinës, poloniumit, bismutit, plumbit:

Skema 5. Përgatitja e aktiniumit-227 (227 Ac) me metodë mikrobiologjike nga uraniumi-238 (238 U) në mënyra të ndryshme.

Diagrami 6-1. Përgatitja e radium-226 (226 Ra) me metodë mikrobiologjike nga uraniumi-238:

Skema 7. Përgatitja e izotopeve më të vlefshme dhe më të qëndrueshme të poloniumit (210 Po, 209 Po, 208 Po) me metodë mikrobiologjike nga uraniumi-238 (238 U).

Metoda e kryerjes së procesit është e njëjtë si në shembullin 1. Për të transmutuar elementë kimikë dhe për të përftuar elementë dhe izotope të rinj, toriumi i monazitit që përmban rërë nga bregu i Oqeanit Indian që përmban elementët torium, fosfor, arsenik, silikon, alumin dhe gjithashtu. cerium dhe lantanide të tjera, kryesisht në formë të reduktuar. Prandaj, për të krijuar një potencial të lartë redoks, lëndët e para u trajtuan me mikroorganizmat Thiobacillus ferrooxidans shtamet DSM-14882 në një tretësirë ​​ujore elementësh me valencë të ndryshueshme, të pranishme në tretësirë ​​në formë të oksiduar: N +5, P +5, Si +5. , S +6, Fe + 3, Mn +7, në masën e tyre totale 0,01% të masës së mjedisit. Potenciali redoks (Eh) në zgjidhjen e procesit të transmutacionit në fazën logaritmike është 717 mV. Temperatura e procesit është 28-32 gradë Celsius, pH e mjedisit është 1,0-1,5. Procesi zgjat dhjetë ditë. Rezultatet e eksperimenteve të kryera dhe të përpunuara statistikisht, në varësi të kohës së procesit, janë paraqitur në tabelën 4. Spektrogramet e analizave të shndërrimit të elementeve kimike gjatë trajtimit mikrobiologjik të rërës me torium të bregdetit të Oqeanit Indian, në varësi të koha e procesit, pas 24 orësh (1 ditë), pas 120 orësh (pesë ditë), pas 240 orësh (dhjetë ditë) tregohen përkatësisht në figurat 15, 16, 17.

Diagrami 6-2. Përgatitja e radium-228 (228 Ra) me metodë mikrobiologjike nga toriumi natyral-232:

Skema 8. Përgatitja e izotopeve të ndryshme të toriumit, aktiniumit, radiumit, poloniumit me metodë mikrobiologjike nga toriumi natyral-232 (232 Th):

Metoda e kryerjes së procesit është e njëjtë si në shembullin 1. Për të transmutuar elementë kimikë dhe për të marrë elementë dhe izotope të rinj, polonium-209 është përdorur si lëndë e parë për përpunimin mikrobiologjik, i marrë në procesin tonë nga aktinidet, i cili transformohet (kalbet ) më tej në izotopet e merkurit, arit dhe platinit (skema 10). Lëndët e para u përpunuan nga mikroorganizmat Thiobacillus aquaesulis shtamet DSM-4255 në një tretësirë ​​ujore elementësh me valencë të ndryshueshme që kanë veti redoks: Rb +1, Sr +2, S0 /S -2, Re +4 /Re +7, As + 3 / Si +5, Mn +4 /Mn +7, Fe +2 /Fe +3, N -3 /N +5, P +5, S -2 /S +6 në masën e tyre totale 0,01% të masës të mediumit. Potenciali redoks (Eh) në zgjidhjen e procesit të transmutacionit në fazën logaritmike është 698 mV. Temperatura e procesit është 28-32 gradë Celsius, pH e mjedisit është 2,0-2,5. Kohëzgjatja e procesit është njëzet ditë.

Bazuar në të dhënat eksperimentale dhe të përpunuara statistikisht të marra, autorët nxorën skemën e mëposhtme:

Skema 10. Përgatitja e izotopeve të qëndrueshme të merkurit dhe arit (197 Au) me metodë mikrobiologjike me fillimin dhe përshpejtimin e reaksioneve nga polonium-209 (209 Po):

.

Metoda e kryerjes së procesit është e njëjtë si në shembullin 1. Për të transmutuar elementë kimikë dhe për të marrë elementë dhe izotope të rinj, polonium-208 është përdorur si lëndë e parë për përpunimin mikrobiologjik, i marrë në procesin tonë nga aktinidet, i cili transformohet (kalbet ) më tej në izotopet e merkurit, arit dhe platinit (Skema 11). Lëndët e para u përpunuan nga mikroorganizmat Thiobacillus ferrooxidans shtamet DSM-14882 në një tretësirë ​​ujore elementësh me valencë të ndryshueshme që kanë veti redoks: Rb +1, Sr +2, S0 /S -2, Re +4 /Re +7, As + 3 / Si +5, Mn +4 /Mn +7, Fe +2 /Fe +3, N -3 /N +5, P +5, S -2 /S +6 në masën e tyre totale 0,01% të masës të mediumit. Në zgjidhjen e procesit të transmutacionit në stadin logaritmik, Eh = 753 mV. U përdorën mikroorganizma.Temperatura e procesit ishte 28-32 gradë Celsius, pH e mjedisit 1.0-1.5. Kohëzgjatja e procesit është njëzet ditë. Bazuar në të dhënat eksperimentale dhe të përpunuara statistikisht të marra, autorët nxorën skemën e mëposhtme:

Skema 11. Përgatitja e izotopeve të qëndrueshme të merkurit, taliumit, platinit (195 Pt) dhe arit (197 Au) me metodë mikrobiologjike me fillimin dhe përshpejtimin e reaksioneve nga polonium-208:

Metoda e procesit është e njëjtë si në shembullin 1. Për të shndërruar elementët kimikë dhe për të marrë elementë dhe izotopë të rinj, mostrat e plutoniumit janë përdorur si lëndë të para për përpunimin mikrobiologjik për të kthyer plutonium-239 në uranium-235, protactinium-231 dhe actinium-227. (Skema 12) Lëndët e para u përpunuan nga mikroorganizmat Thiobacillus thioparus shtamet DSM-505 në një tretësirë ​​ujore elementësh me valencë të ndryshueshme që kanë aftësi redoks: Rb +1, Sr +2, S0 /S -2, Re +4 /Re +7, Si +3 /As +5, Mn +4 /Mn +7, Fe +2 /Fe +3, N -3 /N +5, P +5, S -2 /S +6 në masën e tyre totale 0,01 % ndaj peshës së mediumit. Potenciali redoks (Eh) në një zgjidhje të procesit të transformimit në logaritmike

faza e procesit të transmutacionit Eh=759 mv. Temperatura e procesit është 28-32 gradë Celsius, pH e mjedisit është 2,0-2,5. Kohëzgjatja e procesit është njëzet ditë. Bazuar në të dhënat eksperimentale dhe të përpunuara statistikisht të marra, autorët nxorën skemën e mëposhtme:

Skema 12. Prodhimi i uranium-235, torium-231, protaktinium-231 dhe aktinium-227 me anë të një metode mikrobiologjike me përshpejtim të reaksioneve të kalbjes nga plutoniumi-239 (mund të përdoret plutoniumi i shkallës së armëve, ose plutoniumi është një nënprodukt i djegia bërthamore e shufrave të karburantit në termocentralet bërthamore, subjekt i asgjësimit):

Ju mund ta ndaloni procesin në çdo fazë, duke marrë 235 U, ose 231 Th, ose 231 Pa, ose 227 Ac, ose përzierjet e tyre në raporte të ndryshme. Ose mund të vazhdoni procesin e konvertimit të elementeve dhe izotopeve nga aktinium-227 në 210 Po, 209 Po, 208 Po, duke marrë elementë të ndërmjetëm, sipas skemës 7-1.

Metoda e procesit është e njëjtë si në shembullin 1. Për të shndërruar elementët kimikë dhe për të marrë elementë dhe izotopë të rinj, mostrat e plutoniumit u përdorën si lëndë të para për përpunimin mikrobiologjik për të kthyer plutonium-241 në americium-241 dhe neptunium-237 (Skema 13) . 241 Pu është një nënprodukt i reaksioneve bërthamore gjatë djegies së shufrave të karburantit të centralit bërthamor, që i nënshtrohet asgjësimit, i marrë si mbetje bërthamore dhe një nënprodukt i djegies industriale të uraniumit. Lëndët e para u përpunuan nga mikroorganizmat Thiobacillus tepidarius shtamet DSM-3134 në një tretësirë ​​ujore elementësh me valencë të ndryshueshme që kanë veti redoks: Rb +1, Sr +2, S0 /S -2, Re +4 /Re +7, As + 3 / Si +5, Mn +4 /Mn +7, Fe +2 /Fe +3, N -3 /N +5, P +5, S -2 /S +6 në masën e tyre totale 0,01% të masës të mediumit. Eh=736 mv. Temperatura e procesit është 28-32 gradë Celsius, pH e mjedisit është 2,0-2,5.

Skema 13. Përgatitja e americium-241 (241 am) dhe neptunium-237 (237 Np) me metodën mikrobiologjike nga plutonium-241 me fillimin dhe përshpejtimin e reaksioneve të kalbjes:

Procesi mund të ndalet ose ngadalësohet në fazën e marrjes së americium-241 me zgjedhjen e këtij të fundit. Shembulli 9.

Ky shembull tregon intensifikimin e procesit të transformimit të elementeve kimike kur ai ngadalësohet nën faktorë kufizues. Metoda e procesit dhe lëndët e para janë të njëjta si në shembullin 2. Opsioni i kontrollit: minerali i uraniumit në Afrikën Veri-Perëndimore u përdor gjithashtu si lëndë e parë, por ndryshimi nga shembulli 2 ishte përmbajtja më e lartë e mineralit në tretësirë: raporti i faza e ngurtë (ore) në fazën e lëngshme ishte 1:3 (100 gram mineral në 300 ml tretësirë ​​ujore). Lëndët e para u përpunuan nga mikroorganizmat Thiobacillus aquaesulis shtami DSM-4255 në një tretësirë ​​ujore elementësh me valencë të ndryshueshme, të pranishme në tretësirë ​​në formë të oksiduar: N +5, P +5 (në formën e fosfateve), Si +5, S. +6, Fe +3, Mn +7, në masën e tyre totale 0,01% të masës së mjedisit, si në shembullin 2. Eh=410 mV. Temperatura e procesit është 30-35 gradë Celsius, pH e mjedisit është 2,0-2,5. Kohëzgjatja e procesit është njëzet ditë. Ngarkesa e baktereve është afër zeros. Lëvizshmëria elektroforetike (EPM) e qelizave mikrobike është 0,01 V -1 × cm 2 × sek -1. Përmbajtja fillestare e uranium-238 në mjedis ishte 280 g/l. Në ditën e pestë të procesit, përmbajtja e uranium-238 ra në 200.52 mg/l, por izotopet e protaktinium-231, aktinium-227 dhe polonium nuk u zbuluan në mjedis, ndërsa izotopet torium-234, protactinium-234, protactinium-233, dhe uranium u zbuluan -234 (produktet primare të transmutacionit të uranium-238). Proceset e shndërrimit të uraniumit-238 dhe formimi i elementeve dhe izotopeve të rinj u ngadalësuan në kohë në krahasim me shembullin 2, në të cilin raporti i fazës së ngurtë ( xeherore) me fazën e lëngshme ishte 1:10 (100 gram mineral në 1000 ml tretësirë ​​ujore). Ngadalësimi i procesit shoqërohet me një përqendrim të shtuar të joneve metalike në tretësirë ​​me një sasi të vogël uji për mineral. Versioni eksperimental: Në të njëjtën tretësirë, të kufizuar në ujë, në të cilën raporti i fazës së ngurtë (ore) me fazën e lëngshme ishte 1:3 (100 gram mineral në 300 ml tretësirë ​​ujore), një shtesë prej 0,001 g/l. i poliamfolitit - kaprolaktami i acidit poliakrilik (raporti i acidit akrilik me kaprolaktamin është 9:1). Lëvizshmëria elektroforetike (EPM) e qelizave mikrobike është 0,89 V -1 × cm 2 × sek -1, ngarkesa e mikroorganizmave është zhvendosur nga pika izoelektrike, në drejtim negativ. Eh=792 mv Në ditën e pestë, përmbajtja e uranium-238 në tretësirë ​​u bë e barabartë me 149,40 mg/l, u shfaqën izotope - produkte të kalbjes së mëtejshme: uranium-232, uranium-233, protaktinium-231, aktinium-227, radium-226, polonium -210, 209 dhe 208 - të gjitha në sasi të mëdha. Procesi është përshpejtuar. Bazuar në të dhënat eksperimentale, u mor një diagram i përgjithshëm i drejtimeve të ndryshme dhe zinxhirëve të kalbjes së uraniumit-238 kur prej tij me metoda mikrobiologjike merren izotopë të ndryshëm të vlefshëm të uraniumit, protaktiniumit, toriumit, aktiniumit, radiumit, poloniumit dhe elementëve të tjerë (Figura 18 ).

Energjia e tranzicionit elektronik (keV), me të cilën elementet kimike u përcaktuan me metodën e fluoreshencës me rreze X (figurat 1 deri në 17), janë dhënë në tabelën 5.

1. Një metodë mikrobiologjike e shndërrimit të elementeve kimike dhe e transformimit të izotopeve të elementeve kimike, e karakterizuar nga fakti se lëndët e para radioaktive që përmbajnë elemente kimike radioaktive ose izotopet e tyre trajtohen me një pezullim ujor të baktereve të gjinisë Thiobacillus në prani të elementeve. me valencë të ndryshueshme.

2. Metoda sipas pretendimit 1, karakterizuar nga fakti se metoda kryhet me prodhimin e poloniumit, radonit, frances, radiumit, aktiniumit, toriumit, protaktiniumit, uraniumit, neptunit, americiumit, nikelit, manganit, bromit, hafniumit, iterbiumit. , merkuri, ari, platini dhe izotopet e tyre.

3. Metoda sipas pretendimit 1 ose 2, karakterizuar në atë që xehet ose mbetjet radioaktive nga ciklet bërthamore përdoren si lëndë të para radioaktive që përmbajnë elemente kimike radioaktive.

Shpikja ka të bëjë me fushën e përpunimit të mbetjeve radioaktive heterogjene të lëngëta (LRW), në veçanti me përpunimin e materialeve të filtrave gërryes të imët të shpenzuar, dhe mund të përdoret në përpunimin e perlitit të filtrit të harxhuar (FP) nga sisteme speciale të trajtimit të ujit.

Shpikja ka të bëjë me përpunimin e mbetjeve të lëngëta radioaktive të krijuara gjatë ripërpunimit të karburantit bërthamor të harxhuar. Është përshkruar një metodë për përpunimin e solucioneve të teknetiumit, duke përfshirë precipitimin e teknetiumit nga tretësirat e acidit nitrik me një përqendrim të acidit nitrik ose jonit nitrat që nuk kalon 3 mol/l, tretësira ujore të përqendruara të komplekseve o-fenantroline ose α-bipiridil të metaleve kalimtare dyvalente. , ose komplekse të përziera të këtyre përbërjeve organike, ose komplekse të përziera që përmbajnë o-fenantroline ose α-bipiridil me amina dibazike.

Mesazh nga Vladislav Karabanov.

Besoj se Rusia së shpejti do të bëhet e lirë dhe kjo dhe teknologji të tjera do të zbatohen në të.

A e keni parë si reaguan mediat ruse ndaj zbulimit epokal të shkencëtarëve rusë (shndërrimi i elementeve) për të cilin ata raportuan dje në Konferencën Kombëtare në Gjenevë?

Këto janë titujt:

“Rusia planifikon të prezantojë teleportimin deri në vitin 2035”

"Qeveria do të diskutojë futjen e teleportimit deri në vitin 2035 - Kommersant"

“ASI shpjegoi lajmin për futjen e teleportimit deri në vitin 2035”

"Fizikanti: programi ASI flet për teleportimin kuantik, jo "të zakonshëm""

Duket si një përgjigje simetrike.

Oh, ju pronarë të pavarur privatë rusë keni zbuluar transmutacionin dhe ne deklarojmë se rusët (Agjencia për Iniciativa Strategjike) do të krijojnë teleportim.

Vërtetë, në fund të artikullit tregohet se ky është vetëm një parashikim - një plan që do të zbatohet tashmë nga ata që do të jetojnë dhe punojnë në 20 vjet.

Qëllimi i këtij publikimi masiv është të errësojë zbulimin më të madh të shkencëtarëve rusë, për të mbushur informacionin rreth tij me këto mbeturina.

Shumica e njerëzve tani lexojnë vetëm titujt. Ata lexuan titullin se do të kishte një lloj teleportimi fantastik dhe e gjithë kjo do të bëhej nga një agjenci shtetërore ruse dhe krenaria për Rusinë lulëzoi në shpirtrat e tyre. Dhe pastaj atyre u thuhet për shkencëtarët rusë, një lloj transformimi. Epo, çfarë është më fantastike tek ne?

Për njerëzit larg shkencës, çfarë është transmutacioni? se teleportimi është e njëjta gjë.

Shteti rus i trajton shumë keq rusët!
Diasporat kombëtare Kagal, komunistët dhe liberalët e majtë - Marksistët thjesht i urrejnë rusët!
Ata janë të gatshëm të sponsorizojnë këdo. Ata ndajnë para për Isimbaeva. që jeton në Monako. Ata dhurojnë para për Kirgistanin dhe Uzbekistanin. Ata mbështesin Abkhazinë dhe Asadin. Borxhet e të gjitha Chungachangs do të pastrohen.
Ne jemi të gatshëm të mbështesim këdo me shpenzimet ruse!! Por rusët kanë qenë gjithmonë nën presion dhe janë duke u bërë presion.

Me ndihmën e reagentëve kimikë dhe baktereve, shumica e izotopeve të njohura me vlerë dhe veçanërisht të vlefshme mund të merren nga xeherori që përmban uranium natyror-238, çmimi i të cilit është 50-60 dollarë për kilogram. Është e mundur të merret aktinium-227, nga i cili ka më pak se një gram në botë, në kilogramë dhe madje edhe ton. Vetëm kjo do të sigurojë një revolucion në sektorin energjetik botëror, pasi do të rrisë 10 herë efikasitetin e termocentraleve bërthamore, çka do t'i japë fund përfundimisht epokës hidrokarbure. Ju mund të merrni kilogramë Americium dhe të bëni një revolucion në zbulimin e defekteve industriale dhe kërkimin e mineraleve. Ju mund të merrni Polonium dhe satelitët e tokës do të fitojnë një cilësi të ndryshme të furnizimit me energji elektrike.

Victor dhe Tamara kryen 2000 eksperimente dhe gjatë transformimit, nga lëndët e para të lira, morën ar dhe platin si nënprodukte. (Përshëndetje mbajtës të arit).

Për më tepër, teknologjia lejon, duke përdorur bakteret dhe reagentët e krijuar nga Tamara dhe Victor, të kryejë çaktivizimin 100% të mbetjeve bërthamore. Bakteret transformojnë gjithçka. Ajo që më parë mund të varrosej vetëm, duke krijuar rrezik për mjedisin, tani mund të çaktivizohet 100%. Për më tepër, gjatë procesit të çaktivizimit, transformimi prodhon elementë të vlefshëm, duke përfshirë arin dhe platinin. Të dyja izotopet e qëndrueshme dhe ato radioaktive. Nga rruga, izotopi i arit radioaktiv-198 përdoret për trajtimin e onkologjisë.

Shpikja e Viktor Kurashov dhe Tamara Sakhno u konfirmua nga Patenta e Federatës Ruse në gusht 2015. Rezultatet u nënshkruan nga profesorë të kimisë, disa prej të cilëve panë kurium, francium dhe anemone deti në një spektrogram për herë të parë në jetën e tyre.

Kjo do të thotë, e përsëris edhe një herë - shndërrimi biokimik është një zbulim me rëndësi epokale. Për më tepër, dhe kjo është gjëja më e rëndësishme, këto nuk janë vlerësime laboratorike, kjo është një teknologji e gatshme e përshtatshme për shkallëzim të menjëhershëm industrial. Gjithçka tashmë është bërë.

Një fakt tjetër i rëndësishëm është se gjithçka është bërë ekskluzivisht me fonde private. Shkencëtarët nuk kishin asnjë lidhje me shtetin për 25 vjet, duke fituar para nga kimia e aplikuar në lidhje me pastrimin e ndotjes nga nafta. Për të shmangur çdo pyetje dhe mundësinë e fshehtësisë, edhe minerali për kërkime është përdorur i huaj - nga Arabia Saudite dhe nga brigjet e Oqeanit Indian.

Tani, çfarë duhet të bëj me këtë? Unë jam administratori i zbatimit të këtij projekti.

Është e qartë se një pasuri e tillë nuk mund të realizohet në Federatën Ruse për shumë arsye. Të lëmë mënjanë politikën, nuk do të mbahet mend fare në këtë çështje. Por në realitet në Federatën Ruse, nga pikëpamja e logjikës edhe filiste, është e pamundur. Jo për shkak të Kremlinit, le të harrojmë Kremlinin dhe politikën. Por sepse është e pamundur sipas urtësisë së kësaj bote. Nisur nga gjasat që disa specialistë të zellshëm të trafikut të paligjshëm të lëndëve radioaktive të shfaqen në horizont (në fund të fundit, një burrë u burgos për sjelljen e një ton fara lulekuqeje të kuzhinës). Ose ka nga ata që kontrollojnë, lejojnë dhe ri-kontrollojnë. Dhe kështu me radhë, deri në një ndalim udhëtimi për autorët dhe lloj-lloj surprizash të papritura.

Prandaj, u vendos që të shkojmë në Gjenevë për t'ia paraqitur këtë rast publikut botëror. Për një vend neutral, i cili gjithashtu nuk është anëtar i NATO-s. I gjithë ky operacion u organizua nga unë.

Disa Tamara Sakhno dhe Viktor Kurashov patentuan një metodë mikrobiologjike të shndërrimit të elementeve kimike dhe transformimit të izotopeve:
----------
Në metodën e pretenduar, bakteret e gjinisë Thiobacillus (për shembull, speciet Thiobacillus aquaesulis ose Thiobacillus ferrooxidans), në prani të elementeve me valencë të ndryshueshme, nisin dhe përshpejtojnë proceset natyrore të kalbjes radioaktive dhe kalimet izotopike të elementeve radioaktive. Në të njëjtën kohë, koha e reaksioneve natyrore bërthamore dhe tranzicioneve izotopike përshpejtohet me mijëra, miliona dhe miliarda herë - në varësi të gjysmës së jetës natyrore të izotopeve origjinale të disa elementeve kimike.
...
Në metodën tonë, mikroorganizmat nisin dhe përshpejtojnë zbërthimin alfa (-α), beta minus (-β) dhe beta plus (+β) zbërthimin (kapjen e elektroneve). Mikroorganizmat kapin elementë të rëndë në bërthama (kryesisht në çdo element f dhe në elementët e rëndë s) protonet, grimcat alfa (dy protone dhe dy neutrone) dhe elektronet (beta minus zbërthimi), ndërsa protonet e kapur, grimcat alfa dhe elektronet transferohen në elementë të tjerë, kryesisht d - dhe p-elemente, për shembull, arseniku dhe hekuri. Mikroorganizmat gjithashtu mund të transferojnë protone, grimca alfa, elektrone dhe pozitrone në elementë të tjerë, për shembull, në elementin f yterbium, nëse ai është i pranishëm në mjedis. Kapja bakteriale dhe abstragimi i protoneve, grimcave alfa dhe elektroneve ndodh në elementet radioaktive të grupit f dhe grupit s (sipas klasifikimit të tabelës periodike të elementeve). Bakteret gjithashtu inicojnë dhe përshpejtojnë zbërthimin beta plus (+β) (kapjen e elektroneve) në bërthamat e izotopeve beta plus radioaktive të elementeve të çdo grupi, duke transferuar në bërthamën e këtyre elementeve një elektron të marrë gjatë zbërthimit beta minus (-β) të izotopë të tjerë që i nënshtrohen zbërthimit beta minus, ose të kapur nga elementë me valencë të ndryshueshme (jo radioaktive) të pranishme në mjedis gjatë oksidimit të tyre bakterial.
...
Kur ndodh transferimi bakterial i grimcave alfa nga elementet f në hekur, hekuri shndërrohet në nikel; me transferimin bakterial të protoneve dhe grimcave alfa nga elementët f në arsenik, arseniku shndërrohet në brom; Gjatë transferimit bakterial të protoneve dhe grimcave alfa nga elementët f në yterbium, yterbiumi shndërrohet në hafnium.
----------

Transferimi bakterial i grimcave alfa është, mendoj, i mrekullueshëm. Në komentet e lajmeve përmendet vazhdimisht se zbulimi i transmutacionit bakterial nuk është vepra e parë e publikuar e Kurashov:

Kjo mund të jetë e rreme, burimi origjinal nuk gjendet në lidhje, por nëse është e vërtetë, atëherë prekja përfundimtare e shpikjes është thjesht madhështore - stërmbesa e At Makhno, duke përdorur bioteknologji të avancuara, shpiku gurin filozofik! Me sa mbaj mend, kjo nuk ka ndodhur as në South Park.

Më 21 qershor 2016, në Gjenevë të Zvicrës u mbajt një konferencë për shtyp mbi zbulimin epokal të shndërrimit të elementeve kimike me një metodë biokimike.
Në Konferencë morën pjesë Tamara Sakhno, Viktor Kurashov - shkencëtarët që bënë këtë zbulim dhe Vladislav Karabanov, administratori dhe drejtuesi i këtij projekti.

Victor dhe Tamara kryen eksperimente transmutacioni duke përdorur uranium dhe torium nga materialet fillestare. Si rezultat i eksperimenteve me materialet burimore, u përftua një teknologji që bën të mundur kryerjen 100% të çaktivizimit të mbetjeve bërthamore duke përdorur baktere dhe reagentë.
Rezultatet u verifikuan nga qindra analiza nga laboratorë të pavarur duke përdorur instrumentet më moderne dhe u konfirmuan nga raportet e nënshkruara nga kimistë me reputacion (disa prej të cilëve panë kurium, francium dhe anemone deti në një spektrogram për herë të parë në jetën e tyre).
Teknologjia ndikon në shumë fusha të veprimtarisë njerëzore, mjekësi, energji. Kjo do të çojë më tej në një ndryshim cilësor në jetën e njeriut në planetin Tokë. Mirë se vini në Epokën e Re.

Kerkese

Shpikja ka të bëjë me fushën e bioteknologjisë dhe transformimit të elementeve kimike. Lëndët e para radioaktive që përmbajnë elemente kimike radioaktive ose izotopet e tyre trajtohen me një suspension ujor të baktereve të gjinisë Thiobacillus në prani të elementeve me valencë të ndryshueshme. Xeherorët ose mbetjet radioaktive nga ciklet bërthamore përdoren si lëndë të para radioaktive. Metoda kryhet me prodhimin e poloniumit, radonit, franciumit, radiumit, aktiniumit, toriumit, protaktiniumit, uraniumit, neptuniumit, americiumit, nikelit, manganit, bromit, hafniumit, iterbiumit, merkurit, arit, platinit dhe izotopeve të tyre. Shpikja bën të mundur marrjen e elementeve radioaktivë të vlefshëm, kryerjen e inaktivizimit të mbetjeve bërthamore me shndërrimin e izotopeve radioaktive të elementeve të mbeturinave në izotope të qëndrueshme. 2 paga dosje, 18 ill., 5 tabela, 9 pr.

Shpikja ka të bëjë me fushën e transformimit të elementeve kimike dhe transformimin e izotopeve radioaktive, domethënë me prodhimin artificial të disa elementeve kimike nga elementë të tjerë kimikë. Në veçanti, metoda bën të mundur marrjen e elementeve të rrallë dhe të vlefshëm: polonium, radon, francium, radium dhe aktinide - aktinium, torium, protaktinium, uranium, neptunium, si dhe izotope të ndryshëm të elementëve të listuar dhe të tjerë.

Transformimet e elementeve kimike, formimi i izotopeve të reja të elementeve dhe elementëve të rinj kimikë gjatë prishjeve bërthamore dhe sintezave të elementeve kimike, të përdorura në reaktorët tradicionalë bërthamorë, në termocentralet bërthamore (NPP), në reaktorët bërthamorë shkencorë, për shembull, kur rrezatohen Njihen elemente kimike me neutrone ose protone, ose grimca alfa.

Ekziston një metodë e njohur për prodhimin e radionuklidit nikel-63 në një reaktor nga një objektiv, e cila përfshin marrjen e një objektivi nikel të pasuruar me nikel-62, rrezatimin e objektivit në reaktor, i ndjekur nga pasurimi i produktit të rrezatuar në nikel-63 gjatë nxjerrjes së izotopi i nikelit-64 nga produkti (RU 2313149, 2007). Avantazhi i metodës është prodhimi i një produkti me cilësi të lartë, i cili synohet të përdoret në burime autonome të energjisë elektrike, në detektorë shpërthyes, etj. Riprodhueshmëria e rezultateve konfirmohet nga të dhënat nga analiza e përbërjes izotopike të elementet duke përdorur metodat e spektrometrisë së masës.

Megjithatë, metoda është komplekse dhe e pasigurt dhe kërkon një nivel industrial sigurie.

Ekziston gjithashtu një metodë e njohur për transformimin e elementeve - nukleide radioaktive jetëgjatë, duke përfshirë ato që lindin në karburantin bërthamor të rrezatuar (RU 2415486, 2011). Metoda konsiston në rrezatimin e materialit të transmutuar me një fluks neutron, dhe rrezatimi kryhet me neutrone të marra në reaksionet e shkrirjes bërthamore në një plazmë të paraformuar të një burimi neutron, me një vendosje të caktuar të mediumit shpërndarës neutron. Kjo metodë bazohet në reaksionet e shkrirjes bërthamore në një tokomak; është gjithashtu komplekse dhe kërkon pajisje speciale.

Ekziston një metodë e njohur për prodhimin e radionuklideve Th-228 dhe Ra-224, e cila zbatohet gjithashtu në teknologjinë e reaktorëve. Teknologjia është mjaft komplekse dhe ka kufizime sigurie (RU 2317607, 2008).

Kështu, gjatë marrjes së elementeve kimike dhe izotopeve të tyre, reaksionet bërthamore kryesisht përdoren tradicionalisht duke përdorur reaktorë bërthamorë dhe pajisje të tjera komplekse me kosto të larta energjie.

Ka përpjekje të njohura për të zgjidhur problemin e marrjes së izotopeve radioaktive në procesin e shndërrimit bërthamor të elementeve në një mënyrë më të sigurt, duke përdorur mikroorganizma. Në veçanti, është e njohur një metodë për konvertimin e izotopeve duke përdorur mikroorganizma, e cila përfshin rritjen e një kulture mikrobiologjike të Deinococcus radiodurans në një medium ushqyes që përmban përbërësit fillestarë izotopikë të nevojshëm për transmutim, dhe gjithashtu i mangët në një analog të ngushtë kimik të elementit të synuar. Komponentët fillestarë izotopikë futen në mjedis që janë radioaktivë dhe, gjatë procesit të transformimit, mund të çojnë në formimin e elementit kimik të synuar në formën e një izotopi të qëndrueshëm ose radioaktiv, i cili asimilohet nga kultura mikrobiologjike dhe më pas mbetet i qëndrueshëm. ose mbetet radioaktiv ose zbërthehet në izotopin e kërkuar të qëndrueshëm (RU 2002101281 A, 2003). Kjo metodë nuk siguron një rendiment të lartë të izotopit të synuar, dhe gjithashtu kërkon përdorimin e rrezatimit jonizues si një faktor nxitës dhe mbështetës për reagimin.

Ekziston gjithashtu një metodë e njohur për marrjen e izotopeve të qëndrueshme përmes transmutacionit bërthamor, siç është sinteza bërthamore në temperaturë të ulët të elementeve në kulturat mikrobiologjike (RU 2052223, 1996). Metoda konsiston në faktin se qelizat e mikroorganizmave të rritura në një mjedis ushqyes me mungesë të izotopit të synuar (izotopet e synuara) janë të ekspozuara ndaj faktorëve që nxisin shkatërrimin e lidhjeve ndëratomike dhe çojnë në një rritje të përqendrimit të atomeve të lira ose joneve të izotopeve të hidrogjenit. në të. Mjeti ushqyes përgatitet në bazë të ujit të rëndë dhe në të futen izotope të paqëndrueshme që janë të mangëta në mjedis, të cilët përfundimisht kalbet për të formuar izotopet e qëndrueshme të synuara. Rrezatimi jonizues përdoret si një faktor që shkatërron lidhjet ndëratomike. Kjo metodë bazohet në përdorimin e rrezatimit jonizues, nuk është menduar për shkallë industriale dhe kërkon kosto të larta energjie dhe financiare.

Të gjithë elementët kimikë të listuar, izotopet dhe nënproduktet e tyre ende merren me metoda tradicionale komplekse dhe të pasigurta nëpërmjet reaksioneve tradicionale bërthamore në sasi të vogla (ndonjëherë mikro), të cilat janë qartësisht të pamjaftueshme për të përmbushur energjinë, teknike, industriale, teknike dhe shkencore. nevojat e njerëzimit. Metoda e përshkruar mikrobiologjike e transformimit të elementeve kimike bën të mundur marrjen e të gjithë elementëve kimikë të mësipërm dhe izotopeve të tyre në sasi pothuajse të pakufizuara, të thjeshta për t'u zbatuar, të sigurta për personelin dhe publikun, miqësore me mjedisin dhe nuk kërkon shpenzime të mëdha materialesh. , ujë, ngrohje, energji elektrike dhe ngrohje, sigurimi Këto janë probleme energjetike, industriale, teknike dhe shkencore të qytetërimit. Këta elementë dhe izotopë mbartin rezerva të mëdha energjie dhe kanë vlerë dhe çmim jashtëzakonisht të lartë të shitjes në treg.

Propozohet një metodë mikrobiologjike për transformimin e elementeve kimike dhe transformimin e izotopeve të elementeve kimike, e karakterizuar nga fakti se lëndët e para radioaktive që përmbajnë elementë kimikë radioaktivë ose izotopet e tyre trajtohen me një pezullim ujor të baktereve të gjinisë Thiobacillus në prani. të çdo elementi s, p, d, f me valencë të ndryshueshme. Përzgjedhja e elementeve me valencë të ndryshueshme kryhet në parimin e krijimit të një potenciali të lartë redoks. Kjo do të thotë, faktori kryesor në një përzgjedhje të tillë, ose thjesht përqendrimi në elementë të caktuar me valencë të ndryshueshme të futura në mjedisin e reagimit, është potenciali redoks, vlera e të cilit është optimale në intervalin 400-800 mV (për shembull, në shembuj 1, 2, 3, 4 Eh=635 mV, 798 mV, 753 mV dhe 717 mV, përkatësisht).

Elementet me valencë të ndryshueshme, si në forma të reduktuara ashtu edhe të oksiduara, duke krijuar një potencial standard redoks, përfshihen në zbatimin e mekanizmave nxitës dhe kontrollues për fillimin dhe përshpejtimin e alfa, beta minus dhe beta plus zbërthimin e izotopeve radioaktive të elementeve të çdo grupi. nga bakteret e gjinisë Thiobacillus.

Metoda çon në prodhimin e poloniumit, radonit, franciumit, radiumit, aktiniumit, toriumit, protaktiniumit, uraniumit, neptunit, americiumit dhe izotopeve të tyre, si dhe nikelit, manganit, bromit, hafniumit, iterbiumit, merkurit, arit, platinit dhe të tyre. izotopet. Xeherorët ose mbetjet radioaktive nga ciklet bërthamore mund të përdoren si lëndë të para radioaktive që përmbajnë elemente kimike radioaktive.

Sipas metodës së pretenduar, elementët e mëposhtëm janë marrë nga lëndët e para që përmbajnë uranium natyral-238 dhe torium-232:

1. Protaktinium, aktinium, radium, polonium dhe izotopë të ndryshëm të këtyre elementeve (tabelat 1, 2, 3, 4; diagramet 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7; figurat 1 deri në 17).

2. Francium (figurat 4, 5, 6, 7, 9, 14).

3. Yterbium, hafnium, galium, nikel (tabela 1; figurat 2, 3, 4, 5, 6, 7), ari (tabela 1; figurat 6, 7), merkur (tabelat 1, 2; modelet 9, 10; figurat 4, 5, 11), platini (tabela 1; diagramet 9, 10; figurat 4, 5, 6, 7).

4. Përmbajtja e hekurit në mjedis zvogëlohet, shfaqet nikel (nuk kishte nikel në mineralin origjinal), dhe përmbajtja e nikelit rritet në dinamikë (Tabela 1), pasi hekuri merr grimcat alfa të bartura nga bakteret nga elementët radioaktivë alfa, duke u kthyer në nikel. Heqja e një protoni nga bërthama e hekurit çon në një rritje të përmbajtjes së manganit në mjedis (konvertimi i hekurit në mangan) dhe, në përputhje me rrethanat, në një ulje të përmbajtjes së hekurit (Tabela 1).

5. Nga poloniumi, i cili është produkt i zbërthimit të aktinideve në procesin mikrobiologjik të shndërrimit të elementeve, janë marrë izotopë të ndryshëm të taliumit, merkurit, arit, platinit, duke përfshirë edhe ato të qëndrueshme (tabelat 1, 2; skemat 10, 11. ; tabelat 1, 2; figurat 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 11).

6. Nga plutoniumi-239 janë marrë izotopë të rrallë: uranium-235, torium-231, protaktinium-231, aktinium-227 (Skema 12).

7. Nga plutoniumi-241, i cili është një nënprodukt i djegies së uraniumit në një reaktor, i rrallë në natyrë dhe industri, dhe izotope të pakta të americiumit dhe neptuniumit, 241 Am dhe 237 Np, u përftuan (Skema 13).

Kështu, metoda mikrobiologjike e përshkruar zgjidh problemet e sigurimit të energjisë dhe materialeve të rralla të pakta në fusha të ndryshme të industrisë, shkencës dhe teknologjisë.

Më parë, të gjithë elementët e listuar dhe izotopet e tyre të ndryshme janë marrë artificialisht në sasi të vogla dhe mikro (në gram, miligram, mikrogram dhe më pak) gjatë reaksioneve dhe proceseve bërthamore, në reaktorët bërthamorë, si produkte të kalbjes së uraniumit dhe toriumit, si dhe plutonium, radium. Izotopet e toriumit dhe uraniumit u morën gjithashtu artificialisht përmes reaksioneve bërthamore. Autorët kanë marrë këto elemente duke përdorur këtë metodë: polonium, radon, francium, radium dhe aktinide - aktinium, torium, protaktinium, uranium, neptunium, plutonium, americium dhe izotope të ndryshme të elementeve të listuara, si dhe izotope të ndryshme të toriumit dhe uraniumit. - torium-227, torium- 228, torium-230, torium-234; uranium-231, uranium-232, uranium-233, uranium-234, uranium-235, uranium-236, uranium-239, si dhe mangan, nikel, galium, brom, hafnium, yterbium, talium, merkur, ari, (shih diagramet 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 dhe tabelat 1, 2, 3, 4).

Metoda shpikëse e shndërrimit të elementeve kimike bën të mundur marrjen e të gjithë elementëve kimikë të mësipërm dhe izotopeve të tyre në sasi pothuajse të pakufizuara.

Metoda e përshkruar e transformimit të elementeve gjithashtu bën të mundur çaktivizimin dhe neutralizimin e mbetjeve bërthamore, për shembull, mbetjet nga djegia e karburantit bërthamor (uranium) nga termocentralet bërthamore, që përmbajnë uranium, plutonium, izotopet e tyre dhe produktet e ndarjes dhe kalbjes (produktet i tranzicioneve izotopike): izotopet e uraniumit dhe plutoniumit (shih diagramin 13), radiumi dhe poloniumi, izotopet radioaktive të stronciumit, jodit, ceziumit, radonit, ksenonit dhe produkteve të tjera të kalbjes alfa dhe beta, dhe ndarje spontane e uraniumit dhe plutoniumit.

Duhet të theksohet se metodat e njohura tradicionale të reaktorit bërthamor për prodhimin dhe izolimin e poloniumit, radiumit, aktiniumit, protaktiniumit, neptuniumit, americiumit, izotopeve të tyre dhe izotopeve të vlefshme të toriumit dhe uraniumit janë teknologjikisht të vështira për t'u zbatuar, me kosto të lartë, kërkojnë komplekse. pajisje të shtrenjta dhe janë të rrezikshme për shëndetin e njeriut dhe mjedisin, ndryshe nga metoda e propozuar. Gjithashtu, metodat e njohura tradicionale të reaktorit bërthamor për prodhimin dhe ndarjen e poloniumit, radiumit, aktiniumit, protaktiniumit, neptuniumit, americiumit, izotopeve të tyre dhe izotopeve të vlefshme të toriumit dhe uraniumit nuk i plotësojnë nevojat e sektorit të energjisë dhe fushave të tjera të ndryshme të shkencës dhe teknologjisë. për këta elementë kimikë dhe izotopet e tyre.

Në metodën e pretenduar, bakteret e gjinisë Thiobacillus (për shembull, speciet Thiobacillus aquaesulis ose Thiobacillus ferrooxidans), në prani të elementeve me valencë të ndryshueshme, nisin dhe përshpejtojnë proceset natyrore të kalbjes radioaktive dhe kalimet izotopike të elementeve radioaktive. Në të njëjtën kohë, koha e reaksioneve natyrore bërthamore dhe tranzicioneve izotopike përshpejtohet me mijëra, miliona dhe miliarda herë - në varësi të gjysmës së jetës natyrore të izotopeve origjinale të disa elementeve kimike.

Çdo lëndë e parë që përmban elemente radioaktive përdoret si lëndë e parë, përkatësisht: 1. Uraniumi natyror dhe toriumi në formën e xeherorëve: mineralet e uraniumit dhe/ose toriumit, ose rëra, për shembull, rëra monazite që përmbajnë torium, fosfate/fosforite; çdo xeheror që përmban papastërti të toriumit, uraniumit, plutoniumit në çdo sasi dhe raport me njëri-tjetrin. 2. Plutoniumi (shih diagramet 12, 13), uraniumi, toriumi dhe elementë të tjerë radioaktivë të prodhuar në reaktorët bërthamorë, duke përfshirë ato që janë mbetje nga ciklet bërthamore. 3. Çdo përbërës tjetër industrial dhe mbetje që përmban aktinide, kryesisht torium, uranium ose plutonium, pasi ato janë më të zakonshme, të aksesueshme dhe më të lira në treg, secili prej këtyre elementeve në çdo raport me njëri-tjetrin. 4. Produktet e kalbjes radioaktive të serisë së plutoniumit, uraniumit, toriumit: radium, radoni, polonium. 5. Poloniumi, i cili është produkt i zbërthimit të aktinideve në procesin mikrobiologjik të shndërrimit të elementeve, për të përftuar izotope të ndryshme të rralla të taliumit, merkurit, arit, platinit, duke përfshirë izotopet e tyre të qëndrueshme. 6. Produktet radioaktive (fragmentet) e ndarjes së plutoniumit dhe uraniumit - izotopet radioaktive të stronciumit, ittriumit, ceziumit, jodit dhe elementeve të tjera; Transmutimi i tyre është i këshillueshëm me qëllim shndërrimin e tyre në elementë dhe izotope jo radioaktive dhe të padëmshme për njerëzit, për të përmirësuar mjedisin. 7. Të gjitha llojet e listuara të lëndës së parë (elementeve) për përpunim mikrobiologjik përdoren si individualisht ashtu edhe së bashku, në çdo raport me njëri-tjetrin.

Lëndët e para që përmbajnë ndonjë nga elementët radioaktivë të mësipërm trajtohen me një tretësirë ​​ujore të baktereve të gjinisë Thiobacillus, për shembull, speciet Thiobacillus aquaesullis ose Thiobacillus ferrooxidans, ose përzierjet e tyre në çdo proporcion në lidhje me njëri-tjetrin, ose çdo lloj squfuri- bakteret oksiduese, në prani të elementeve me valencë të ndryshueshme, në kushte normale të jetës së mikroorganizmave.

Metoda nuk kërkon reaktorë bërthamorë që janë të shtrenjtë dhe të rrezikshëm për njerëzit dhe mjedisin; ajo kryhet në kushte të zakonshme, në kontejnerë të zakonshëm, në temperatura të zakonshme të ambientit (vlera mjaft të pranueshme nga 4 në 60 gradë Celsius), në të zakonshme presioni atmosferik, dhe nuk kërkon konsumimin e ujit të freskët.

Mekanizmat

Në metodën tonë, mikroorganizmat nisin dhe përshpejtojnë zbërthimin alfa (-α), beta minus (-β) dhe beta plus (+β) zbërthimin (kapjen e elektroneve). Mikroorganizmat kapin protonet, grimcat alfa (dy protone dhe dy neutrone) dhe elektronet (zbërthimi beta-minus) në bërthamat e elementeve të rënda (kryesisht në çdo element f dhe elementë të rëndë s), duke transferuar protonet e kapur, grimcat alfa dhe elektronet në elementë të tjerë, kryesisht d- dhe p-elemente, për shembull, arseniku dhe hekuri. Mikroorganizmat gjithashtu mund të transferojnë protone, grimca alfa, elektrone dhe pozitrone në elementë të tjerë, për shembull, në elementin f yterbium, nëse ai është i pranishëm në mjedis. Kapja bakteriale dhe abstragimi i protoneve, grimcave alfa dhe elektroneve ndodh në elementet radioaktive të grupit f dhe grupit s (sipas klasifikimit të tabelës periodike të elementeve). Bakteret gjithashtu inicojnë dhe përshpejtojnë zbërthimin beta plus (+β) (kapjen e elektroneve) në bërthamat e izotopeve beta plus radioaktive të elementeve të çdo grupi, duke transferuar në bërthamën e këtyre elementeve një elektron të marrë gjatë zbërthimit beta minus (-β) të izotopë të tjerë që i nënshtrohen zbërthimit beta minus, ose të kapur nga elementë me valencë të ndryshueshme (jo radioaktive) të pranishme në mjedis gjatë oksidimit të tyre bakterial.

Transferimi bakterial i protoneve (P), grimcave alfa (α) dhe elektroneve (e -) ndodh tek elementët e grupit d (për shembull, hekuri dhe të tjerët), tek elementët e grupit p (për shembull, arseniku dhe të tjerët) dhe Elementet e grupit s (stroncium, cezium, radium dhe të tjerë).

Kapja bakteriale dhe abstraksioni i protoneve, grimcave alfa dhe elektroneve ndodh në izotopet radioaktive alfa dhe beta të elementeve të grupit f, grupit s dhe grupit p, të cilët vetë janë natyrshëm alfa ose beta radioaktiv, ndërsa bakteret inicojnë dhe përshpejtojnë proceset e alfa. dhe beta prishet miliona e miliarda herë.

Prishja bio-alfa (-α)

Në procesin e kalbjes alfa, kur bërthamat humbasin dy protone, elementët e grupeve f- dhe s kthehen në elementë më të lehtë (duke lëvizur dy qeliza përpara në tabelën e sistemit periodik të elementeve).

Pas kapjes dhe shkëputjes së protoneve dhe grimcave alfa nga elementët f- dhe s, bakteret i transferojnë këto protone dhe grimca alfa në elementë të ndryshëm të grupeve d-, p- dhe s, duke i shndërruar ato në elementë të tjerë - ata që janë në pozicionin tjetër. në tabelën periodike të elementeve kimike (lëvizni një ose dy qeliza përpara në tabelën e sistemit periodik të elementeve).

Kur ndodh transferimi bakterial i grimcave alfa nga elementet f në hekur, hekuri shndërrohet në nikel (shih Tabelën 1); me transferimin bakterial të protoneve dhe grimcave alfa nga elementet f në arsenik, arseniku shndërrohet në brom (shih Tabelën 1); me transferimin bakterial të protoneve dhe grimcave alfa nga elementet f në iterbium, yterbiumi shndërrohet në hafnium (shih Tabelën 1).

Zbërthimi bio-beta (-β, +β)

Bakteret provokojnë dhe përshpejtojnë shumë të dy llojet e kalbjes beta: kalbjen beta minus dhe kalbjen beta plus.

Beta minus zbërthimi (-β) është emetimi i një elektroni nga një bërthamë, duke rezultuar në transformimin e një neutroni në një proton, duke e shndërruar elementin në një tjetër në pozicionin në tabelën periodike të elementeve kimike (duke lëvizur një qelizë përpara në tabela e sistemit periodik të elementeve).

Beta plus zbërthimi (+β) është kapja e një elektroni nga bërthama, duke rezultuar në shndërrimin e një protoni në një neutron me shndërrimin e elementit në atë të mëparshëm në vendndodhjen e tij në sistemin periodik të elementeve kimike (duke lëvizur një qeliza prapa në tabelën e sistemit periodik të elementeve).

Në procesin e kalbjes beta të provokuar dhe të përshpejtuar nga bakteret, në disa raste, ndodh emetimi i mëvonshëm i të ashtuquajturit neutron të vonuar - spontanisht, natyrshëm, sipas ligjeve fizike të zbërthimeve dhe tranzicioneve izotopike, me prodhimin e një izotopi më të lehtë. të një elementi të caktuar. Përdorimi i mekanizmit të emetimit të neutronit të vonuar bën të mundur zgjerimin e mëtejshëm të listës së elementeve dhe izotopeve të përftuara, si dhe parashikimin dhe rregullimin e procesit të biotransmutacionit (të ndalojë atë në kohën e duhur).

Bakteret inicojnë dhe përshpejtojnë zbërthimin beta - emetimi i një elektroni nga bërthama ose futja e një elektroni në bërthamë (kapja e elektroneve) të elementeve kimike beta radioaktive. Bakteret nisin dhe përshpejtojnë zbërthimin beta të izotopeve të elementeve, të dyja të përfshira kryesisht në lëndët e para, në mjedis, dhe izotopeve të elementeve të marra artificialisht në një proces biologjik, pas kalbjes alfa të provokuar nga bakteret. Fakti i fundit - zbërthimi beta, i cili ndodh pas kalbjes alfa të shkaktuar nga bakteret, ka një rëndësi të madhe praktike për të marrë elementë dhe izotopë të vlefshëm, të pakët me rëndësi për energjinë.

Bakteret gjithashtu kapin dhe abstraktojnë elektrone nga bërthamat më të lehta në krahasim me elementet f, përkatësisht nga izotopet radioaktive beta minus - produkte ("fragmente") të ndarjes së uraniumit dhe plutoniumit, për shembull, nga bërthamat e stroncium-90, ittrium-90 , jod-129, jod-130, cezium-133, cezium-137 dhe disa elementë të tjerë që shndërrohen në elementë të qëndrueshëm gjatë këtij zbërthimi beta. Në këtë rast, në bërthamën e një elementi kimik, një neutron shndërrohet në një proton dhe numri rendor i elementit zhvendoset një ose dy (në varësi të izotopit origjinal) qeliza përpara në tabelën e sistemit periodik të elementeve. . Ky proces lejon një asgjësim radikal dhe miqësor ndaj mjedisit të mbetjeve shumë radioaktive nga prodhimi bërthamor dhe termocentralet bërthamore, d.m.th. nga produktet e djegies së karburantit bërthamor që përmbajnë elementë radioaktivë - "fragmente" të ndarjes së uraniumit, plutoniumit dhe elementëve të tjerë transuranium - aktinide, si dhe produkte të ndarjes së toriumit, nëse përdoren në ciklin bërthamor të toriumit.

Elektroni i kapur nga bakteret gjatë zbërthimit beta-minus transferohet nga bakteret në bërthamat e izotopeve radioaktive beta-plus të elementeve (nëse ato janë të pranishme në mjedis). Reaksionet redoks ndodhin gjithashtu në proces. Për shembull, gjatë transferimit të elektroneve bakteriale në hekur (III), ky i fundit shndërrohet në hekur (II), dhe gjatë transferimit të elektroneve bakteriale në arsenik (V), ky i fundit shndërrohet në arsenik (III). Ngarkesa sipërfaqësore e qelizave bakteriale përcaktohet nga shpërbërja e grupeve jonogjene të murit qelizor, i cili përbëhet nga proteina, fosfolipide dhe lipopolisakaride. Në pH fiziologjik të qelizave mikrobike, bakteret mbajnë një ngarkesë negative të tepërt në sipërfaqen e tyre, e cila formohet për shkak të ndarjes së grupeve jonike, kryesisht acide, të sipërfaqes së qelizës. Sipërfaqja e ngarkuar negativisht e qelizave mikrobike tërheq jone të ngarkuar në mënyrë të kundërt nga mjedisi, të cilët, nën ndikimin e forcave elektrostatike, priren t'u afrohen grupeve të jonizuara të membranës qelizore. Si rezultat, qeliza e gjen veten të rrethuar nga një shtresë elektrike e dyfishtë (adsorbimi dhe difuzioni). Ngarkesa e qelizës vazhdimisht luhatet në varësi të proceseve që ndodhin në mjedis. Kur ekspozohet ndaj grimcave alfa, ngarkesa negative e qelizave bie (në vlerë absolute) dhe kthehet në një ngarkesë pozitive, e cila përshpejton proceset e kalbjes beta. Më tej, kur ekspozohen ndaj elektroneve të lëshuara gjatë zbërthimit beta nga elementët radioaktivë, si dhe elektroneve të transferuara nga elementë me valencë të ndryshueshme në formë të reduktuar në shtresën e adsorbimit të mikroorganizmave, ngarkesa negative e mikroorganizmave rritet (në vlerë absolute), kthehet nga pozitive. në negative, e cila përshpejton proceset e kalbjes alfa, tërheqjen e protoneve të ngarkuar pozitivisht dhe grimcave alfa nga atomet e elementeve kimike. Këto procese përshpejtuese ndodhin për shkak të ndërveprimeve elektrike të grupeve të ngarkuara negativisht dhe pozitivisht të sipërfaqeve të qelizave me grimcat alfa dhe beta të elementeve radioaktive, përkatësisht. Në fazën logaritmike të rritjes së mikroorganizmave, ngarkesa negative e qelizave arrin vlerën e saj maksimale, gjë që çon në shpejtësinë maksimale të transformimit dhe transformimit të elementeve. Proceset e transformimit të elementeve kimike mund të ndodhin si brenda qelizave bakteriale ashtu edhe në sipërfaqen e murit qelizor në shtresën e adsorbimit të shtresës së dyfishtë elektrike.

Kështu, qelizat mikrobike, duke ndryshuar në mënyrë labile karakteristikat e tyre të karikimit, janë një sistem rregullues dhe përshpejtues për disa lloje të kalbjes radioaktive dhe transformimin e disa elementeve në të tjerë.

Për të përshpejtuar proceset e shndërrimit të elementeve kimike nga mikroorganizmat, kur ngarkesa e mikroorganizmave i afrohet pikës izoelektrike në tretësirën e reaksionit, përdoren surfaktantë (surfaktantë). Polimfolitët, surfaktantët jonikë, si surfaktantët anionikë dhe kationikë, të futur në mjedisin e reagimit, duke ndryshuar ngarkesën e qelizave (zhvendosja e ngarkesës nga pika izoelektrike në anën negative ose pozitive), kontribuojnë në fillimin bakterial dhe intensifikimin e proceseve të transformimit të kimikateve. elementet (shembulli 9).

Rëndësia industriale dhe shkencore-teknike e shpikjes

Metoda mikrobiologjike e transformimit të elementeve, përshpejtimi i reaksioneve bërthamore dhe kalimet e izotopeve, bën të mundur marrjen në sasi të pakufizuar të elementeve radioaktive të çmuara dhe të pakta, të cilat janë shumë të kërkuara në treg, në teknologji, industri dhe kërkime shkencore. Këta elementë dhe izotopë mbartin rezerva të mëdha energjie dhe kanë vlerë dhe çmim jashtëzakonisht të lartë të shitjes në treg. Më poshtë theksohet përmbajtja e ulët dhe e rrallë e këtyre elementeve kimike dhe izotopeve të tyre në natyrë dhe vështirësia e marrjes së tyre në reaktorët bërthamorë, si rrjedhojë prodhimi i tyre global është i papërfillshëm dhe çmimi i tregut është shumë i lartë. Përshkruhen gjithashtu fushat e aplikimit të elementeve të fituara dhe kërkesa globale për to.

Poloniumi është gjithmonë i pranishëm në mineralet e uraniumit dhe toriumit, por në sasi kaq të parëndësishme saqë marrja e tij nga xehet duke përdorur metoda të njohura tradicionale është jopraktike dhe joprofitabile. Përmbajtja ekuilibër e poloniumit në koren e tokës është rreth 2·10 -14% në masë. Sasi mikro të poloniumit nxirren nga mbetjet nga përpunimi i mineralit të uraniumit. Poloniumi izolohet me nxjerrje, shkëmbim jonesh, kromatografi dhe sublimim.

Metoda kryesore industriale për prodhimin e poloniumit është sinteza e tij artificiale përmes reaksioneve bërthamore, e cila është e shtrenjtë dhe e pasigurt.

Poloniumi-210 në lidhjet me berilium dhe bor përdoret për prodhimin e burimeve kompakte dhe shumë të fuqishme neutroni që praktikisht nuk krijojnë rrezatim γ (por janë jetëshkurtër për shkak të jetëgjatësisë së shkurtër prej 210 Po: T 1/2 = 138.376 ditë) - grimcat alfa të polonium-210 prodhojnë neutrone në bërthamat e beriliumit ose borit në reaksionin (α, n). Këto janë ampula metalike të mbyllura që përmbajnë një tabletë qeramike të veshur me polonium-210 të bërë nga karabit bor ose karabit beriliumi. Burime të tilla neutron janë të lehta dhe të lëvizshme, plotësisht të sigurta për t'u përdorur dhe shumë të besueshme. Për shembull, burimi sovjetik i neutronit VNI-2 ishte një ampulë bronzi me një diametër prej dy dhe një lartësi prej katër centimetra, që lëshonte deri në 90 milion neutrone çdo sekondë.

Poloniumi ndonjëherë përdoret për të jonizuar gazrat, veçanërisht ajrin. Para së gjithash, jonizimi i ajrit është i nevojshëm për të luftuar elektricitetin statik (në prodhim, kur trajtoni pajisje veçanërisht të ndjeshme). Për shembull, furçat për heqjen e pluhurit janë prodhuar për optikë precize.

Një fushë e rëndësishme aplikimi për poloniumin është përdorimi i tij në formën e lidhjeve me plumb, itrium, ose në mënyrë të pavarur për prodhimin e burimeve të fuqishme dhe shumë kompakte të nxehtësisë për instalime autonome, si ato hapësinore ose polare. Një centimetër kub polonium-210 lëshon rreth 1320 W nxehtësi. Për shembull, automjetet vetëlëvizëse sovjetike të programit hapësinor Lunokhod përdorën një ngrohës poloniumi për të ngrohur ndarjen e instrumenteve.

Poloniumi-210 mund të shërbejë në një aliazh me një izotop të lehtë të litiumit (6 Li) si një substancë që mund të zvogëlojë ndjeshëm masën kritike të një ngarkese bërthamore dhe të shërbejë si një lloj detonatori bërthamor.

Deri më tani, sasitë industriale dhe tregtare (të tregut) të poloniumit kanë qenë miligramë dhe gram polonium.

Aktualisht, radiumi përdoret në burimet kompakte të neutroneve, për këtë qëllim, sasi të vogla të tij shkrihen me berilium. Nën ndikimin e rrezatimit alfa, neutronet eliminohen nga beriliumi: 9 Be+ 4 He→ 12 C+ 1 n.

Në mjekësi, radiumi përdoret si burim i radonit, përfshirë për përgatitjen e banjove të radonit. Radiumi përdoret për rrezatim afatshkurtër në trajtimin e sëmundjeve malinje të lëkurës, mukozës së hundës dhe traktit gjenitourinar.

Përdorimi i ulët i radiumit është, ndër të tjera, për shkak të përmbajtjes së tij të papërfillshme në koren e tokës dhe në xehe, si dhe nga kostoja e lartë dhe vështirësia e marrjes artificiale të tij në reaksionet bërthamore.

Në kohën që ka kaluar nga zbulimi i radiumit - më shumë se një shekull - vetëm 1.5 kg radium të pastër janë nxjerrë në të gjithë botën. Një ton katran uraniumi nga i cili Curies përftuan radium përmbante vetëm rreth 0,0001 gram radium-226. I gjithë radiumi që gjendet natyrshëm është radiogjenik - vjen nga kalbja e uraniumit-238, uranium-235 ose torium-232. Në ekuilibër, raporti i përmbajtjes së uranium-238 dhe radium-226 në mineral është i barabartë me raportin e gjysmëjetës së tyre: (4,468·10 9 vjet)/(1617 vjet)=2,789·10 6. Kështu, për çdo tre milionë atome uranium në natyrë ka vetëm një atom radiumi. Metoda mikrobiologjike e shndërrimit të elementeve kimike bën të mundur marrjen e radiumit-226 dhe izotopeve të tjera të radiumit nga uraniumi dhe toriumi në sasi pothuajse të pakufizuara (kilogramë, ton) dhe zgjeron fushën e aplikimit të radiumit dhe izotopeve të tij.

Aktualisht, franciumi dhe kripërat e tij nuk kanë përdorim praktik për shkak të gjysmëjetës së tyre të shkurtër. Izotopi më jetëgjatë i njohur deri më sot është franciumi 223 Fr, i cili ka një gjysmë jetëgjatësi prej 22 minutash. Megjithatë, marrja e franciumit me një metodë mikrobiologjike të transformimit të elementeve kimike dhe regjistrimi në pajisje i pranisë së franciumit në mostrat e përpunuara (figurat 4, 5, 6, 7, 9, 14), në mungesë të franciumit në lëndën e parë, provon rrjedha e përgjithshme e proceseve të transformimit të elementeve. Në të ardhmen, është e mundur që franciumi të përdoret për qëllime shkencore dhe të tjera.

Aktiniumi është një nga elementët radioaktivë më pak të bollshëm në natyrë. Përmbajtja e tij totale në koren e tokës nuk i kalon 2600 tonë, ndërsa, për shembull, sasia e radiumit është më shumë se 40 milion ton. Tre izotope të aktiniumit janë gjetur në natyrë: 225 Ac, 227 Ac, 228 Ac. Aktiniumi shoqëron mineralet e uraniumit. Marrja e aktiniumit nga xehet e uraniumit duke përdorur metoda të njohura tradicionale është jopraktike për shkak të përmbajtjes së tij të ulët në to, si dhe ngjashmërisë së lartë me elementët e tokës së rrallë të pranishëm atje.

Sasi të konsiderueshme të izotopit 227 Ac fitohen duke rrezatuar radiumin me neutrone në një reaktor. 226 Ra(n, γ)→ 227 Ra(-β)→ 227 Ac. Rendimenti, si rregull, nuk kalon 2.15% të sasisë origjinale të radiumit. Sasia e aktiniumit me këtë metodë sinteze llogaritet në gram. Izotopi 228 Ac prodhohet duke rrezatuar izotopin 227 Ac me neutrone.

227 Ac i përzier me berilium është një burim i neutroneve.

Burimet Ac-Be karakterizohen nga një rendiment i ulët i rrezeve gama dhe përdoren në analizën e aktivizimit për përcaktimin e Mn, Si, Al në xehe.

225 Ac përdoret për të marrë 213 Bi, si dhe për përdorim në radioimunoterapi.

227 Ac mund të përdoret në burimet e energjisë radioizotopike.

228Ac përdoret si një radiogjurmues në kërkimet kimike për shkak të emetimit të tij β me energji të lartë.

Një përzierje e izotopeve 228Ac-228Ra përdoret në mjekësi si një burim intensiv i rrezatimit γ.

Aktiniumi mund të shërbejë si një burim i fuqishëm energjie, i cili ende nuk është përdorur për shkak të kostos së lartë të aktiniumit dhe sasisë së vogël të aktiniumit të marrë me metoda të njohura, si dhe për shkak të kompleksitetit të prodhimit të tij me metoda të njohura. Të gjitha metodat tradicionale për marrjen dhe izolimin e aktiniumit janë me kosto të lartë, joprofitabile dhe të rrezikshme për shëndetin e njeriut dhe mjedisin. Marrja e aktiniumit me një metodë mikrobiologjike të shndërrimit të elementeve kimike bën të mundur marrjen e aktiniumit dhe izotopeve të tij në mënyrë të lirë dhe të sigurt në sasi të pakufizuar (kilogramë, ton, mijëra ton, etj.).

Protaktinium

Për shkak të përmbajtjes së tij të ulët në koren e tokës (përmbajtja e masës së Tokës është 0.1 miliarda e përqindjes), elementi deri më tani ka pasur një aplikim shumë të ngushtë - si një shtesë e karburantit bërthamor. Nga burimet natyrore - mbetjet nga përpunimi i katranit të uraniumit - vetëm protaktinium-231 (231 Pa) mund të merret duke përdorur metoda tradicionale. Përveç kësaj, 231 Pa mund të merret në mënyrën tradicionale duke rrezatuar torium-230 (230 Th) me neutrone të ngadalta:

Izotopi 233 Pa merret gjithashtu nga toriumi:

Protaktiniumi shtohet si një shtesë në karburantin bërthamor në masën 0,34 gram protaktinium për 1 ton uranium, gjë që rrit ndjeshëm vlerën energjetike të uraniumit dhe efikasitetin e djegies së uraniumit (një përzierje e uraniumit dhe protaktiniumit). Marrja e protaktiniumit me një metodë mikrobiologjike të shndërrimit të elementeve kimike bën të mundur marrjen e protaktiniumit në mënyrë të lirë dhe të sigurt në sasi të pakufizuar (kilogramë, ton, mijëra ton, etj.). Marrja e protaktiniumit me një metodë mikrobiologjike të transformimit të elementeve kimike zgjidh çështjen e disponueshmërisë së energjisë së lirë, lëndëve të para energjetike dhe një produkti me efikasitet të lartë, dhe plotëson nevojat për protaktinium në fusha të tjera të shkencës dhe teknologjisë.

Izotope të ndryshme të toriumit (torium-227, torium-228, torium-230, torium-234 dhe të tjerë), që kanë gjysmë jetë të ndryshme, që nuk përmbahen në torium natyror, të marra me metodën mikrobiologjike të shndërrimit të elementeve kimike, janë me interes. për qëllime kërkimore, dhe janë gjithashtu me interes si burime energjie dhe lëndësh të para për prodhimin e izotopeve dhe elementeve të tjera.

Uraniumi dhe izotopet e tij

Aktualisht njihen 23 izotope radioaktive artificiale të uraniumit me numra masiv nga 217 në 242. Izotopët më të rëndësishëm dhe më të vlefshëm të uraniumit janë uraniumi-233 dhe uraniumi-235. Uraniumi-233 (233 U, T 1/2 = 1,59 10 5 vjet) përftohet duke rrezatuar torium-232 me neutrone dhe është i aftë të ndahet nën ndikimin e neutroneve termike, gjë që e bën atë një lëndë djegëse premtuese për reaktorët bërthamorë:

Por ky proces është jashtëzakonisht kompleks, i shtrenjtë dhe i rrezikshëm për mjedisin. Përmbajtja e izotopit të vlefshëm të uraniumit-235 (235 U) në uraniumin natyror është i vogël (0,72% e uraniumit natyror), dhe ndarja e tij tradicionale nga izotopet e tjera të uraniumit (për shembull, centrifugimi me lazer) dhe izolimi shoqërohet me teknikë, ekonomikë të mëdhenj. dhe vështirësitë mjedisore, pasi kërkon kosto të larta, pajisje të shtrenjta dhe komplekse dhe është e pasigurt për njerëzit dhe mjedisin. Izotopi i uraniumit-233 (233 U) nuk gjendet në uraniumin natyror dhe prodhimi i tij tradicional në reaktorët bërthamorë shoqërohet me vështirësi dhe rreziqe të ngjashme.

Uraniumi është i përhapur gjerësisht në natyrë. Përmbajtja e uraniumit në koren e tokës është 0.0003% (peshë), përqendrimi në ujin e detit është 3 μg/l. Sasia e uraniumit në një shtresë 20 km të trashë të litosferës vlerësohet në 1.3 10 14 ton. Prodhimi botëror i uraniumit në vitin 2009 arriti në 50.772 ton, burimet botërore për vitin 2009 arritën në 2.438.100 ton. Kështu, rezervat botërore të uraniumit dhe prodhimi botëror i uraniumit natyror janë mjaft të mëdha. Problemi është se pjesa kryesore e rezervave dhe prodhimit (99.27%) vjen nga izotopi natyror i uraniumit uranium-238 (që i përgjigjet përqindjes së izotopeve në uraniumin natyror), d.m.th. tek izotopi më pak i dobishëm dhe më pak energjik i uraniumit. Për më tepër, ndarja tradicionale e izotopeve të uraniumit nga njëri-tjetri (në këtë rast, uranium-235 nga uraniumi-238) është jashtëzakonisht i vështirë, i shtrenjtë dhe i pasigurt për mjedisin. Sipas të dhënave të OECD, në botë funksionojnë 440 reaktorë bërthamorë komercialë, të cilët konsumojnë 67 mijë tonë uranium në vit. Kjo do të thotë se prodhimi i tij siguron vetëm 60% të konsumit të tij (pjesa tjetër është rikuperuar nga kokat e vjetra bërthamore). Izotopët më të vlefshëm të uraniumit në këtë rast janë uraniumi-233 dhe uraniumi-235 (karburant bërthamor), për të cilin shufrat e karburantit të shpenzuar nga termocentralet bërthamore dhe kokat bërthamore të hequra nga detyra luftarake ripërdoren pas ripërpunimit. 238 bërthama U zbërthehet pas kapjes vetëm të neutroneve të shpejtë me një energji prej të paktën 1 MeV. Bërthamat 235 U dhe 233 U zbërthehen kur kapin neutrone të ngadalta (termike) dhe të shpejta, dhe gjithashtu ndahen spontanisht, gjë që është veçanërisht e rëndësishme dhe e vlefshme.

Metoda mikrobiologjike e shndërrimit të elementeve kimike bën të mundur marrjen në sasi pothuajse të pakufizuara nga uraniumi natyror (nga izotopi uranium-238) izotopeve të rrallë dhe të vlefshëm të uraniumit - uranium-232, uranium-233, uranium-234, uranium-235. , uranium-236, si dhe elementë të tjerë kimikë të vlefshëm dhe izotopet e tyre: neptunium-236, neptunium-237, neptunium-238, plutonium-236, plutonium-238, americium-241, protactinium-231, protactinium-23 227, torium-228, torium-230, aktinium-227, radium-226, radium-228, radon-222, polonium-209, polonium-210. Vlera industriale, teknike dhe energjetike, si dhe vlera e shitjes në treg të këtyre elementëve që rezultojnë janë shumë më të larta se elementi origjinal - uranium-238.

Neptunium

Neptuniumi gjendet vetëm në sasi të vogla në Tokë dhe është prodhuar artificialisht nga uraniumi përmes reaksioneve bërthamore.

Nga rrezatimi i neptunium-237 me neutrone, fitohen sasi peshe të plutonium-238 izotopikisht i pastër, i cili përdoret në burimet e energjisë radioizotopike me përmasa të vogla, në RTG (RTG - gjenerator termoelektrik radio-izotopi), në stimulues kardiak, si burim nxehtësie në. burimet e energjisë radioizotopike dhe burimet e neutroneve . Masa kritike e neptunium-237 është rreth 57 kg për metalin e pastër, dhe kështu ky izotop mund të përdoret praktikisht për prodhimin e armëve bërthamore.

Americium

Americium-241 prodhohet duke rrezatuar plutonium me neutrone:

Americium-241 është një element dhe izotop i rrallë kimik i vlefshëm; prodhimi i tij tradicional në reaktorët bërthamorë shoqërohet me vështirësitë e zakonshme dhe kostot e larta për prodhimin e aktinideve; si rezultat, americium ka një vlerë të lartë tregu, është në kërkesë dhe mund të jetë përdoret në fusha të ndryshme të shkencës, industrisë dhe teknologjisë.

Metoda mikrobiologjike e shndërrimit të elementeve kimike bën të mundur marrjen e sasive praktikisht të pakufizuara të neptunium-236, neptunium-237, neptunium-238, plutonium-236, plutonium-238, americium-241 dhe izotopeve të tjera të neptunium dhe amer americium.

Shënime të shkurtra të pranuara zakonisht në diagramet dhe tabelat e mëposhtme:

Uraniumi-238, 238 U - këtu - 238 është masa atomike relative, domethënë numri i përgjithshëm i protoneve dhe neutroneve.

P - proton.

N ose n - neutron.

α është një grimcë alfa, d.m.th. dy protone dhe dy neutrone.

(-α) është një grimcë alfa e emetuar nga një atom (nga një element) në reaksionet tona, ndërsa numri atomik (ngarkesa bërthamore) zvogëlohet me dy njësi dhe elementi kthehet në një më të lehtë, i vendosur në të gjithë qelizën në periudhën periodike. tabela e elementeve të Mendelejevit (zhvendosja me dy qeliza prapa). Masa relative atomike zvogëlohet me katër njësi.

Zbërthimi beta është një transformim në të cilin numri atomik i një elementi (ngarkesa bërthamore) ndryshon me një, por masa atomike relative (numri i përgjithshëm i protoneve dhe neutroneve) mbetet konstante.

(+β) - emetimi i një grimce pozitroni të ngarkuar pozitivisht, ose kapja e një elektroni të ngarkuar negativisht nga bërthama: në të dyja rastet, numri atomik (ngarkesa bërthamore) e elementit zvogëlohet me një.

Vërehen dukuritë e emetimit të të ashtuquajturit "neutron i vonuar" (zakonisht një ose dy) pas zbërthimit beta. Në të njëjtën kohë, një element i ri kimik i formuar nga zbërthimi beta, pas emetimit të një neutroni të vonuar (neutroneve), ruan vendin dhe qelizën e tij të re në tabelën e sistemit periodik të elementeve, pasi ruan ngarkesën bërthamore (numri i protone), por humbet në masën atomike, duke formuar izotopë të rinj, më të lehtë.

(-n) - "neutron i vonuar", një neutron i emetuar nga një atom pas zbërthimit beta, ndërsa masa atomike e elementit të ri zvogëlohet me një.

(-2n) - dy "neutrone të vonuara" të emetuara nga një atom pas zbërthimit beta, masa atomike e elementit të ri zvogëlohet me dy njësi.

(ă) - një grimcë alfa "e vonuar" (një lloj zbërthimi i izotopit) i emetuar nga një atom (element) pas zbërthimit beta. Në këtë rast, numri atomik (ngarkesa bërthamore) zvogëlohet me dy njësi, dhe masa atomike relative e elementit zvogëlohet me 4 njësi.

Ndodh një tjetër shndërrim i një elementi kimik (një zhvendosje prapa dy qelizave në tabelën e sistemit periodik të elementeve kimike).

T 1/2 ose T është gjysma e jetës së izotopit të elementit.

Autorët kryen një sërë eksperimentesh të suksesshme të riprodhueshme me xehe të ndryshme dhe lëndë të para. Lëndët e para që përmbajnë elementë radioaktivë u trajtuan me një zgjidhje ujore të baktereve të gjinisë Thiobacillus në prani të elementeve me valencë të ndryshueshme të çdo elementi s, p, d dhe f që krijojnë një potencial standard redoks (për shembull, Sr 2+, azot N 5+ /N 3-, squfur S 6+ /S 2- arsenik As 5+ /As 3+, hekur Fe 3+ /Fe 2+, mangan Mn 4+ /Mn 2+, molibden Mo 6+ /Mo 2 +, kobalt Co 3+ /Co 2+, vanadium V 5+ /V 4+ dhe të tjerë). U përdorën baktere të ndryshme të gjinisë Thiobacillus, baktere oksiduese të hekurit dhe squfurit (termofile dhe të tjera) të përfshira në proceset redoks të metaleve dhe gjithmonë u arrit një efekt pozitiv. Autorët kryen 2536 eksperimente. Të dhënat eksperimentale të marra u përpunuan statistikisht (shih tabelat 1, 2, 3, 4) dhe u pasqyruan në skemat për marrjen e izotopeve të ndryshme të vlefshme të uraniumit, protaktiniumit, toriumit, aktiniumit, radiumit, poloniumit dhe elementëve të tjerë (shih figurat 1 deri në 17, diagramet 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13). Skemat e reagimit dhe tranzicionet izotopike nuk kundërshtojnë, por përkundrazi konfirmojnë, teorinë ekzistuese të zbërthimit radioaktiv.

Për të transformuar elementët kimikë dhe për të marrë elementë dhe izotopë të rinj, mineralet sulfide të Arabisë Saudite që përmbajnë uranium dhe torium u përdorën si lëndë të para për përpunimin mikrobiologjik (Tabela 1, Figurat 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7). Xeherori i Arabisë Saudite përmbante gjithashtu elementet fosfor, arsenik, vanadium, kryesisht në formë të oksiduar (fosfate, arsenate, vanadate) dhe hekur - si në formë të oksiduar ashtu edhe në formë të reduktuar. Prandaj, për të krijuar një potencial të lartë redoks në fermentues, lëndët e para u trajtuan me mikroorganizmat Thiobacillus acidophilus shtamet DSM-700 në një tretësirë ​​ujore të elementeve me valencë të ndryshueshme, të pranishme në tretësirë ​​në formë të reduktuar: Mn +4, Co +2. , Fe +2, N -3, S -2 (në formë kripërash), në masën e tyre totale 0,01% të masës së mjedisit.

Gjatë rritjes së mikroorganizmave Thiobacillus acidophilus shtami DSM-700, u përdorën media standarde ushqyese (për shembull, media Lethen dhe Waksman për Thiobacillus ferrooxidans, medium 9K dhe media për bakteret e tjera oksiduese të hekurit dhe squfurit). Elementet e valencës së ndryshueshme iu shtuan mediave standarde ushqyese - transelementet (elementet e transferimit të elektroneve, për shembull, Mg, Mn, Co, Mo, Zn, Cu, Fe në formën e kripërave) në masën e tyre totale prej 0,01% të masës së mjedisi, produktet e hidrolizës së lëndëve të para organike, për shembull, hidroliza e mbetjeve nga përpunimi i peshkut, mishit ose pyjeve (2% ndaj peshës, nga mjedisi) dhe lëndëve të para (uranium ose torium që përmbajnë xehe ose mbetje radioaktive në sasinë e 1.5% ndaj peshës, nga mjedisi). Një solucion 10% i një mjedisi kulture me mikroorganizma autotrofik opsionalisht të zgjedhur në fazën eksponenciale të rritjes iu shtua mjedisit të fermentimit që përmban 10% të lëndës së parë ( xeherorit).

Procesi i transformimit u krye në dhjetë shishe fermentimi. PH i tretësirës u rregullua me acid sulfurik 10 normal, pH i tretësirës u ruajt në intervalin 0,8-1,0 gjatë procesit. Temperatura e procesit është 28-32 gradë Celsius. Potenciali redoks (Eh) në zgjidhjen e procesit të transmutacionit në fazën logaritmike është 635 mV. Shpejtësia e përzierjes 300 rpm. Raporti i fazës së ngurtë me të lëngët ishte 1:10 (100 gram mineral në një litër tretësirë ​​ujore). Çdo ditë, çdo 24 orë matej pH dhe Eh e tretësirës, ​​përqendrimi i elementeve kimike dhe izotopeve në tretësirë ​​dhe monitorohej aktiviteti jetësor i mikroorganizmave. Procesi u krye për nëntë ditë. Kemi përdorur metoda për analizimin e tretësirave ujore dhe mineralit: për përcaktimin e përmbajtjes së elementeve kemi përdorur metodën e fluoreshencës me rreze X, lloji i instrumentit: CYP-02 “Renom FV”; S2 PICOFOX. Gjithashtu është përdorur metoda e përthithjes atomike. Përbërja izotopike u përcaktua me metodën spektroskopike të masës. Karakteristikat e karikimit të qelizave mikrobiologjike u përcaktuan nga lëvizshmëria elektroforetike në një mikroskop automatik Parmoquant-2. Sipas të dhënave të instrumentit u përcaktua përbërja cilësore dhe sasiore e produkteve përfundimtare. Rezultatet e eksperimenteve të kryera dhe të përpunuara statistikisht, në varësi të kohës së procesit, janë paraqitur në tabelën 1. Në Fig. Figura 1 tregon një spektrogram të mineralit origjinal të Arabisë Saudite pa trajtim mikrobiologjik dhe pa transformim të elementeve kimike. Figurat 2, 3, 4, 5, 6, 7 tregojnë spektrogramet e analizave të shndërrimit të elementeve kimike gjatë përpunimit mikrobiologjik të mineralit të Arabisë Saudite në varësi të kohës së procesit pas 48 orësh (2 ditë), 72 orësh (3 ditë) , përkatësisht 120 orë (5 ditë), pas 120 orësh (5 ditë), pas 168 orësh (7 ditë), pas 192 orësh (8 ditë).

Skema 2. Përgatitja e protaktinium-231 (231 Pa) me metodë mikrobiologjike nga uraniumi-238 (238 U) në mënyra të ndryshme.

Skema 6. Përgatitja e radium-226 (226 Ra) dhe radium-228 (228 Ra) me metodën mikrobiologjike nga uraniumi-238 (238 U) (shih 6-1) dhe nga toriumi natyror-232 (232 Th) (shih 6 -2) në përputhje me rrethanat:

Metoda e kryerjes së procesit është e njëjtë si në shembullin 1. Për të shndërruar elementët kimikë dhe për të marrë elementë dhe izotope të rinj, minerali i uraniumit nga Afrika Veri-Perëndimore që përmban uranium, torium, squfur dhe arsenik në një formë të reduktuar (sulfidet e metaleve) ishte përdoret si lëndë e parë për përpunimin mikrobiologjik, arsenide, sulfoarsenide). Prandaj, për të krijuar një potencial të lartë redoks, lëndët e para u trajtuan me mikroorganizmat Thiobacillus aquaesulis shtamet DSM-4255 në një tretësirë ​​ujore elementësh me valencë të ndryshueshme, të pranishme në tretësirë ​​në formë të oksiduar: N +5, P +5 (në formë të fosfateve), Si +5, S +6, Fe +3, Mn +7, masa e tyre totale është 0,01% e masës së mediumit. Potenciali redoks (Eh) në zgjidhjen e procesit të transmutacionit në fazën logaritmike është 798 mV. Temperatura e procesit është 30-35 gradë Celsius, pH e mjedisit është 2-2,5. Kohëzgjatja e procesit është njëzet ditë. Rezultatet e eksperimenteve të kryera dhe të përpunuara statistikisht, në varësi të kohës së procesit, janë paraqitur në tabelën 2. Spektrogramet e analizave të shndërrimit të elementeve kimike gjatë përpunimit mikrobiologjik të mineralit të uraniumit nga Afrika Veri-Perëndimore, në varësi të kohës së procesi, pas 24 orësh (1 ditë), pas 144 orësh (6 ditë), pas 168 orësh (7 ditë), pas 192 orësh (8 ditë), pas 480 orësh (20 ditë) janë paraqitur në figurat 8, 9, 10, 11, respektivisht.

Skema 1. Prodhimi mikrobiologjik i izotopeve të ndryshme të vlefshme të uraniumit, protaktiniumit, toriumit, aktiniumit, radiumit, poloniumit nga uraniumi-238 (238 U):

Skema 2. Përgatitja e uraniumit-233 (233 U) me metodë mikrobiologjike nga uraniumi-238 (238 U) në mënyra të ndryshme.

Skema 4. Përgatitja e torium-230 (230 Th) me metodë mikrobiologjike nga uraniumi-238 (238 U).

Më tej, procesi ose ndalon (dhe 230 Th lëshohet) nëse toriumi-230 është qëllimi përfundimtar i procesit. Ose procesi vazhdon derisa të përftohen izotope radioaktive të vlefshme dhe të rralla të radiumit (226 Ra), radonit, astatinës, poloniumit, bismutit, plumbit:

Skema 5. Përgatitja e aktiniumit-227 (227 Ac) me metodë mikrobiologjike nga uraniumi-238 (238 U) në mënyra të ndryshme.

Skema 7. Përgatitja e izotopeve më të vlefshme dhe më të qëndrueshme të poloniumit (210 Po, 209 Po, 208 Po) me metodë mikrobiologjike nga uraniumi-238 (238 U).

Metoda e kryerjes së procesit është e njëjtë si në shembullin 1. Për të shndërruar elementët kimikë dhe për të marrë elementë dhe izotope të rinj, minerali i uraniumit të Jordanisë që përmban elementet uranium, torium, fosfor, arsenik, hekur, vanadium, të dyja në formë të oksiduar, ishte përdoret si lëndë e parë për përpunim mikrobiologjik (fosfate, arsenate, vanadate) dhe në formë të reduktuar. Prandaj, për të krijuar një potencial të lartë redoks, lëndët e para u trajtuan me mikroorganizmat Thiobacillus halophilus shtamet DSM-6132 në një tretësirë ​​ujore të elementeve me valencë të ndryshueshme, të cilët kanë aftësi redoks: Rb +1, Sr +2, S0 /S -2. , Re +4 / Re +7, Si +3 /As +5, Mn +4 /Mn +7, Fe +2 /Fe +3, N -3 /N +5, P +5, S -2 /S +6 në peshën e tyre totale 0,01% ndaj peshës së mjedisit. Potenciali redoks (Eh) në zgjidhjen e procesit të transmutacionit në fazën logaritmike është 753 mV. Temperatura e procesit është 28-32 gradë Celsius, pH e mjedisit është 2,0-2,5. Kohëzgjatja e procesit është njëzet ditë. Rezultatet e eksperimenteve të kryera dhe të përpunuara statistikisht, në varësi të kohës së procesit, janë paraqitur në tabelën 3. Spektrogramet e analizave të transmutacionit të elementeve kimike gjatë përpunimit mikrobiologjik të mineralit të uraniumit në Jordani, në varësi të kohës së procesit. pas 24 orësh (1 ditë), pas 120 orësh (pesë ditë), pas 192 orësh (8 ditë), janë paraqitur përkatësisht në figurat 12, 13, 14.

Skema 3. Përgatitja e protaktinium-231 (231 Pa) me metodë mikrobiologjike nga uraniumi-238 (238 U) në mënyra të ndryshme.

Skema 4. Përgatitja e torium-230 (230 Th) me metodë mikrobiologjike nga uraniumi-238 (238 U).

Më tej, procesi ose ndalon (dhe 230 Th lëshohet) nëse toriumi-230 është qëllimi përfundimtar i procesit. Ose procesi vazhdon derisa të përftohen izotope radioaktive të vlefshme dhe të rralla të radiumit (226 Ra), radonit, astatinës, poloniumit, bismutit, plumbit:

Skema 5. Përgatitja e aktiniumit-227 (227 Ac) me metodë mikrobiologjike nga uraniumi-238 (238 U) në mënyra të ndryshme.

Diagrami 6-1. Përgatitja e radium-226 (226 Ra) me metodë mikrobiologjike nga uraniumi-238:

Skema 7. Përgatitja e izotopeve më të vlefshme dhe më të qëndrueshme të poloniumit (210 Po, 209 Po, 208 Po) me metodë mikrobiologjike nga uraniumi-238 (238 U).

Metoda e kryerjes së procesit është e njëjtë si në shembullin 1. Për të transmutuar elementë kimikë dhe për të përftuar elementë dhe izotope të rinj, toriumi i monazitit që përmban rërë nga bregu i Oqeanit Indian që përmban elementët torium, fosfor, arsenik, silikon, alumin dhe gjithashtu. cerium dhe lantanide të tjera, kryesisht në formë të reduktuar. Prandaj, për të krijuar një potencial të lartë redoks, lëndët e para u trajtuan me mikroorganizmat Thiobacillus ferrooxidans shtamet DSM-14882 në një tretësirë ​​ujore elementësh me valencë të ndryshueshme, të pranishme në tretësirë ​​në formë të oksiduar: N +5, P +5, Si +5. , S +6, Fe + 3, Mn +7, në masën e tyre totale 0,01% të masës së mjedisit. Potenciali redoks (Eh) në zgjidhjen e procesit të transmutacionit në fazën logaritmike është 717 mV. Temperatura e procesit është 28-32 gradë Celsius, pH e mjedisit është 1,0-1,5. Procesi zgjat dhjetë ditë. Rezultatet e eksperimenteve të kryera dhe të përpunuara statistikisht, në varësi të kohës së procesit, janë paraqitur në tabelën 4. Spektrogramet e analizave të shndërrimit të elementeve kimike gjatë trajtimit mikrobiologjik të rërës me torium të bregdetit të Oqeanit Indian, në varësi të koha e procesit, pas 24 orësh (1 ditë), pas 120 orësh (pesë ditë), pas 240 orësh (dhjetë ditë) tregohen përkatësisht në figurat 15, 16, 17.

Diagrami 6-2. Përgatitja e radium-228 (228 Ra) me metodë mikrobiologjike nga toriumi natyral-232:

Skema 8. Përgatitja e izotopeve të ndryshme të toriumit, aktiniumit, radiumit, poloniumit me metodë mikrobiologjike nga toriumi natyral-232 (232 Th):

Metoda e kryerjes së procesit është e njëjtë si në shembullin 1. Për të transmutuar elementë kimikë dhe për të marrë elementë dhe izotope të rinj, polonium-209 është përdorur si lëndë e parë për përpunimin mikrobiologjik, i marrë në procesin tonë nga aktinidet, i cili transformohet (kalbet ) më tej në izotopet e merkurit, arit dhe platinit (skema 10). Lëndët e para u përpunuan nga mikroorganizmat Thiobacillus aquaesulis shtamet DSM-4255 në një tretësirë ​​ujore elementësh me valencë të ndryshueshme që kanë veti redoks: Rb +1, Sr +2, S0 /S -2, Re +4 /Re +7, As + 3 / Si +5, Mn +4 /Mn +7, Fe +2 /Fe +3, N -3 /N +5, P +5, S -2 /S +6 në masën e tyre totale 0,01% të masës të mediumit. Potenciali redoks (Eh) në zgjidhjen e procesit të transmutacionit në fazën logaritmike është 698 mV. Temperatura e procesit është 28-32 gradë Celsius, pH e mjedisit është 2,0-2,5. Kohëzgjatja e procesit është njëzet ditë.

Bazuar në të dhënat eksperimentale dhe të përpunuara statistikisht të marra, autorët nxorën skemën e mëposhtme:

Skema 10. Përgatitja e izotopeve të qëndrueshme të merkurit dhe arit (197 Au) me metodë mikrobiologjike me fillimin dhe përshpejtimin e reaksioneve nga polonium-209 (209 Po):

.

Metoda e kryerjes së procesit është e njëjtë si në shembullin 1. Për të transmutuar elementë kimikë dhe për të marrë elementë dhe izotope të rinj, polonium-208 është përdorur si lëndë e parë për përpunimin mikrobiologjik, i marrë në procesin tonë nga aktinidet, i cili transformohet (kalbet ) më tej në izotopet e merkurit, arit dhe platinit (Skema 11). Lëndët e para u përpunuan nga mikroorganizmat Thiobacillus ferrooxidans shtamet DSM-14882 në një tretësirë ​​ujore elementësh me valencë të ndryshueshme që kanë veti redoks: Rb +1, Sr +2, S0 /S -2, Re +4 /Re +7, As + 3 / Si +5, Mn +4 /Mn +7, Fe +2 /Fe +3, N -3 /N +5, P +5, S -2 /S +6 në masën e tyre totale 0,01% të masës të mediumit. Në zgjidhjen e procesit të transmutacionit në stadin logaritmik, Eh = 753 mV. U përdorën mikroorganizma.Temperatura e procesit ishte 28-32 gradë Celsius, pH e mjedisit 1.0-1.5. Kohëzgjatja e procesit është njëzet ditë. Bazuar në të dhënat eksperimentale dhe të përpunuara statistikisht të marra, autorët nxorën skemën e mëposhtme:

Skema 11. Përgatitja e izotopeve të qëndrueshme të merkurit, taliumit, platinit (195 Pt) dhe arit (197 Au) me metodë mikrobiologjike me fillimin dhe përshpejtimin e reaksioneve nga polonium-208:

Metoda e procesit është e njëjtë si në shembullin 1. Për të shndërruar elementët kimikë dhe për të marrë elementë dhe izotopë të rinj, mostrat e plutoniumit janë përdorur si lëndë të para për përpunimin mikrobiologjik për të kthyer plutonium-239 në uranium-235, protactinium-231 dhe actinium-227. (Skema 12) Lëndët e para u përpunuan nga mikroorganizmat Thiobacillus thioparus shtamet DSM-505 në një tretësirë ​​ujore elementësh me valencë të ndryshueshme që kanë aftësi redoks: Rb +1, Sr +2, S0 /S -2, Re +4 /Re +7, Si +3 /As +5, Mn +4 /Mn +7, Fe +2 /Fe +3, N -3 /N +5, P +5, S -2 /S +6 në masën e tyre totale 0,01 % ndaj peshës së mediumit. Potenciali redoks (Eh) në një zgjidhje të procesit të transformimit në logaritmike

faza e procesit të transmutacionit Eh=759 mv. Temperatura e procesit është 28-32 gradë Celsius, pH e mjedisit është 2,0-2,5. Kohëzgjatja e procesit është njëzet ditë. Bazuar në të dhënat eksperimentale dhe të përpunuara statistikisht të marra, autorët nxorën skemën e mëposhtme:

Skema 12. Prodhimi i uranium-235, torium-231, protaktinium-231 dhe aktinium-227 me anë të një metode mikrobiologjike me përshpejtim të reaksioneve të kalbjes nga plutoniumi-239 (mund të përdoret plutoniumi i shkallës së armëve, ose plutoniumi është një nënprodukt i djegia bërthamore e shufrave të karburantit në termocentralet bërthamore, subjekt i asgjësimit):

Ju mund ta ndaloni procesin në çdo fazë, duke marrë 235 U, ose 231 Th, ose 231 Pa, ose 227 Ac, ose përzierjet e tyre në raporte të ndryshme. Ose mund të vazhdoni procesin e konvertimit të elementeve dhe izotopeve nga aktinium-227 në 210 Po, 209 Po, 208 Po, duke marrë elementë të ndërmjetëm, sipas skemës 7-1.

Metoda e procesit është e njëjtë si në shembullin 1. Për të shndërruar elementët kimikë dhe për të marrë elementë dhe izotopë të rinj, mostrat e plutoniumit u përdorën si lëndë të para për përpunimin mikrobiologjik për të kthyer plutonium-241 në americium-241 dhe neptunium-237 (Skema 13) . 241 Pu është një nënprodukt i reaksioneve bërthamore gjatë djegies së shufrave të karburantit të centralit bërthamor, që i nënshtrohet asgjësimit, i marrë si mbetje bërthamore dhe një nënprodukt i djegies industriale të uraniumit. Lëndët e para u përpunuan nga mikroorganizmat Thiobacillus tepidarius shtamet DSM-3134 në një tretësirë ​​ujore elementësh me valencë të ndryshueshme që kanë veti redoks: Rb +1, Sr +2, S0 /S -2, Re +4 /Re +7, As + 3 / Si +5, Mn +4 /Mn +7, Fe +2 /Fe +3, N -3 /N +5, P +5, S -2 /S +6 në masën e tyre totale 0,01% të masës të mediumit. Eh=736 mv. Temperatura e procesit është 28-32 gradë Celsius, pH e mjedisit është 2,0-2,5.

Skema 13. Përgatitja e americium-241 (241 am) dhe neptunium-237 (237 Np) me metodën mikrobiologjike nga plutonium-241 me fillimin dhe përshpejtimin e reaksioneve të kalbjes:

Procesi mund të ndalet ose ngadalësohet në fazën e marrjes së americium-241 me zgjedhjen e këtij të fundit. Shembulli 9.

Ky shembull tregon intensifikimin e procesit të transformimit të elementeve kimike kur ai ngadalësohet nën faktorë kufizues. Metoda e procesit dhe lëndët e para janë të njëjta si në shembullin 2. Opsioni i kontrollit: minerali i uraniumit në Afrikën Veri-Perëndimore u përdor gjithashtu si lëndë e parë, por ndryshimi nga shembulli 2 ishte përmbajtja më e lartë e mineralit në tretësirë: raporti i faza e ngurtë (ore) në fazën e lëngshme ishte 1:3 (100 gram mineral në 300 ml tretësirë ​​ujore). Lëndët e para u përpunuan nga mikroorganizmat Thiobacillus aquaesulis shtami DSM-4255 në një tretësirë ​​ujore elementësh me valencë të ndryshueshme, të pranishme në tretësirë ​​në formë të oksiduar: N +5, P +5 (në formën e fosfateve), Si +5, S. +6, Fe +3, Mn +7, në masën e tyre totale 0,01% të masës së mjedisit, si në shembullin 2. Eh=410 mV. Temperatura e procesit është 30-35 gradë Celsius, pH e mjedisit është 2,0-2,5. Kohëzgjatja e procesit është njëzet ditë. Ngarkesa e baktereve është afër zeros. Lëvizshmëria elektroforetike (EPM) e qelizave mikrobike është 0,01 V -1 × cm 2 × sek -1. Përmbajtja fillestare e uranium-238 në mjedis ishte 280 g/l. Në ditën e pestë të procesit, përmbajtja e uranium-238 ra në 200.52 mg/l, por izotopet e protaktinium-231, aktinium-227 dhe polonium nuk u zbuluan në mjedis, ndërsa izotopet torium-234, protactinium-234, protactinium-233, dhe uranium u zbuluan -234 (produktet primare të transmutacionit të uranium-238). Proceset e shndërrimit të uraniumit-238 dhe formimi i elementeve dhe izotopeve të rinj u ngadalësuan në kohë në krahasim me shembullin 2, në të cilin raporti i fazës së ngurtë ( xeherore) me fazën e lëngshme ishte 1:10 (100 gram mineral në 1000 ml tretësirë ​​ujore). Ngadalësimi i procesit shoqërohet me një përqendrim të shtuar të joneve metalike në tretësirë ​​me një sasi të vogël uji për mineral. Versioni eksperimental: Në të njëjtën tretësirë, të kufizuar në ujë, në të cilën raporti i fazës së ngurtë (ore) me fazën e lëngshme ishte 1:3 (100 gram mineral në 300 ml tretësirë ​​ujore), një shtesë prej 0,001 g/l. i poliamfolitit - kaprolaktami i acidit poliakrilik (raporti i acidit akrilik me kaprolaktamin është 9:1). Lëvizshmëria elektroforetike (EPM) e qelizave mikrobike është 0,89 V -1 × cm 2 × sek -1, ngarkesa e mikroorganizmave është zhvendosur nga pika izoelektrike, në drejtim negativ. Eh=792 mv Në ditën e pestë, përmbajtja e uranium-238 në tretësirë ​​u bë e barabartë me 149,40 mg/l, u shfaqën izotope - produkte të kalbjes së mëtejshme: uranium-232, uranium-233, protaktinium-231, aktinium-227, radium-226, polonium -210, 209 dhe 208 - të gjitha në sasi të mëdha. Procesi është përshpejtuar. Bazuar në të dhënat eksperimentale, u mor një diagram i përgjithshëm i drejtimeve të ndryshme dhe zinxhirëve të kalbjes së uraniumit-238 kur prej tij me metoda mikrobiologjike merren izotopë të ndryshëm të vlefshëm të uraniumit, protaktiniumit, toriumit, aktiniumit, radiumit, poloniumit dhe elementëve të tjerë (Figura 18 ).

Energjia e tranzicionit elektronik (keV), me të cilën elementet kimike u përcaktuan me metodën e fluoreshencës me rreze X (figurat 1 deri në 17), janë dhënë në tabelën 5.

1. Një metodë mikrobiologjike e shndërrimit të elementeve kimike dhe e transformimit të izotopeve të elementeve kimike, e karakterizuar nga fakti se lëndët e para radioaktive që përmbajnë elemente kimike radioaktive ose izotopet e tyre trajtohen me një pezullim ujor të baktereve të gjinisë Thiobacillus në prani të elementeve. me valencë të ndryshueshme.

2. Metoda sipas pretendimit 1, karakterizuar nga fakti se metoda kryhet me prodhimin e poloniumit, radonit, frances, radiumit, aktiniumit, toriumit, protaktiniumit, uraniumit, neptunit, americiumit, nikelit, manganit, bromit, hafniumit, iterbiumit. , merkuri, ari, platini dhe izotopet e tyre.

3. Metoda sipas pretendimit 1 ose 2, karakterizuar në atë që xehet ose mbetjet radioaktive nga ciklet bërthamore përdoren si lëndë të para radioaktive që përmbajnë elemente kimike radioaktive.

Dhe dihet se ata, (siç është shumë e mundur!), zbuluan një mënyrë të lirë për të prodhuar në sasi të pakufizuar NDONJË elementë të rrallë tokësorë të tabelës periodike... nga të tjerët - d.m.th. solli në jetë Fantazinë dhe ëndrrën e shumë shekujve...

Dhe pastaj, natyrisht, lindi pyetja se çfarë të bëni më pas - në fund të fundit, në Rusi ata do të shpallen sharlatanë - (misioni i Akademisë së Shkencave Ruse!) apo edhe të arrestuar, si

"terroristë" - (misioni 282 artikuj!) - një rrugë duket se është e hapur - drejt Perëndimit të bekuar!

Z. V. Karabanov (nacionalist rus, krijues i Agjencisë ari.ru) u shfaq menjëherë (nxitoi) ... dhe organizoi një konferencë për shtyp në Zvicër më 21 qershor 2016.

Dhe tani, ka kaluar gati një muaj dhe nuk ka asnjë fjalë e frymë për Sakhno, Kurashov dhe Karabanov...si kanë avulluar!

Ndërkohë, z. Karabanov u paralajmërua se Zvicra është një nga disa qendrat kryesore ndërkombëtare të TMP (qeveria sekrete botërore), e cila ka gjuajtur prej qindra vitesh shkencëtarët e avancuar të botës në përgjithësi dhe SHKENCËtarët rusë në veçanti (me qëllim për eliminimin e tyre!). Gjatë 10-20 viteve të fundit, QINDRA shkencëtarë kanë vdekur në botë për arsye të ndryshme, dhe në Rusi numri i tyre është në DHJETËRA VIKTIMA. Çdo hetim për shkaqet e vdekjes së tyre është i kotë! Konkluzioni standard është vetëvrasje apo aksident...

Në faqen e Agjencisë ari.ru nuk ka asnjë informacion operacional për fatin e dy shkencëtarëve rusë - këtë të drejtë e ka monopolizuar vetë V. Karabanov, i cili gjithashtu duket se ka avulluar...

Gjithashtu, disa përdorues i shkruan V. Karabanovit në faqen e internetit ari.ru për shqetësimet e tyre për këtë çështje, por ai i la mënjanë dhe më pas thjesht i ndaloi. Dhe sot, padyshim, duhet të shtrohet çështja e përgjegjësisë për fatin e Sakhno-s dhe Kurashovit, sepse në shekullin e 21-të, duke mos pasur informacion për NJË MUAJ për dy specialistë që u larguan në një nga vendet më të përparuara të "demokracisë evropiane" është. thjesht marrëzi!

TË GJITHË RUSËT KANË TË DREJTË TË DIJNË FATIN E DY KIMISETARËVE që u nisën për në Zvicër me organizatorin e kësaj konference për shtyp V. Karabanov - shpresojmë se INTERPOL-i nuk do të ketë nevojë të përfshihet në kërkimin e tyre?

http://m-kalashnikov.livejournal.com/2714358.html

Rreth shndërrimeve dhe fluturimit të Kurashov dhe Sakhno në Zvicër

Maksim Kallashnikov

Sigurisht, pashë konferencën për shtyp të Kurashov dhe Sakhno, të cilët shkuan në Zvicër dhe u ofruan zviceranëve teknologjinë e tyre, pa u vënë re nga askush në Federatën Ruse, për përdorimin e mikroorganizmave për shndërrimin e toriumit, uraniumit-238, plutoniumit, poloniumit etj. Nëse kjo është e vërtetë (dhe në vendin tonë ka arsye serioze për ta besuar këtë), atëherë ne kemi përpara një zbulim më të madh që premton zhvillimin shpërthyes të energjisë së re bërthamore. Në fund të fundit, lehtë mund të merrni karburant bërthamor nga uraniumi natyror dhe nga toriumi, rezervat e të cilit janë 3-4 herë më të mëdha se uraniumi.

E di që largimi i Kurashov dhe Sakhno ishte organizuar nga nacionalisti rus, krijuesi i Agjencisë Ruse të Informacionit, Vladislav Karabanov. Por, me sa duket, Perëndimi nuk ka reaguar ende për konferencën për shtyp (nuk ka pasur media perëndimore), nëse kam kohë, do të bëj një transmetim. Edhe një herë jam i bindur se në Federatën Ruse risitë e reja nuk vërehen nga askush dhe mbyten në moçal dhe njerëz të zgjuar nga Federata Ruse vrapuan ...

Një koment për të lidhur: organizmat e gjallë dhe transformimi

strategjiginfo1 korrik 2016, ora 15:08Puna e Kurashov dhe Sakhno është mjaft e zbatueshme - është një revolucion në fushën e fizikës atomike.Transmutacioni në një reaktor me prani të organizmave të gjallë është i mundur për shkak të faktit se bashkimi i bërthamave (heqja/shtimi i neutroneve/protoneve) ndodh jo përmes qasjes klasike të bërthamave atomike, por për shkak të teleportimit të drejtpërdrejtë të përbërësve bërthamorë. Organizmat e gjallë janë në gjendje të krijojnë gjendjen e jolokalitetit kuantik të nevojshëm për teleportimin e drejtpërdrejtë të përbërësve të bërthamës atomike. Me një probabilitet të lartë, parametri i konstantës së Planck ndryshon ndjeshëm në zonën e teleportimit, gjë që çon në një ndryshim të papritur në Valën De Broglie. Dhe, për shembull, në një atom të përthithur nga një organizëm i gjallë, në bërthamën e tij materializohet/çmaterializohet një proton/neutron etj. Natyrisht, kjo është fizikë jokonvencionale dhe shkenca akademike do ta mohojë këtë mundësi deri në fund të paradigmës aktuale të modelit standard fizik. Për Akademinë Ruse të Shkencave, kjo është pseudoshkencë. Në përgjithësi, ne kemi ardhur në një situatë ku zgjedhja është e thjeshtë - ose Akademia e Shkencave e Federatës Ruse vdes, duke çliruar pastrimin për kërkimin shkencor dhe duke i dhënë mundësinë zhvillimit të përparimit shkencor dhe teknologjik në Rusi, ose Rusi vdes. Në fund të fundit, ju duhet të kuptoni një gjë të thjeshtë. Një shkencëtar gjenial vjen te burokratët e Kremlinit. Ai thotë - ka një zbulim/shpikje, mbështeteni. Burokratët i dërgojnë një kërkesë Akademisë Ruse të Shkencave: "a është propozimi deluziv apo ka një kokërr racionale"? RAS përgjigjet - largohuni sharlatanë, ajo që propozohet është e pamundur. Për sa kohë të ekzistojë RAS, do të jetë kështu, ky është sistemi. RAS, në sistemin e tij ekzistues, është një nga pengesat për zhvillimin e shkencës në Rusi. Krijimi i një qendre alternative revolucionare shkencore dhe teknologjike pranë Akademisë Ruse të Shkencave në Federatën Ruse është e arsyeshme. Por në çdo rast, RAS duhet të ndryshohet në mënyrë të thellë dhe cilësore. Regjimi nuk do të ndryshojë asgjë. Akademia Ruse e Shkencave nuk do të ndryshojë as veten. Ose vdekja e Rusisë e ndjekur nga vdekja e regjimit dhe Akademisë Ruse të Shkencave (sikurse një organizëm vdes nga një tumor kanceroz, dhe pastaj tumori vdes) - ose Rusia mbijeton përmes terapisë së ashpër. Nuk ka rrugë të tretë. Dhe pyetja është - KUSH DO TË BËJË TERAPI TË FORTË???



Nëse vëreni një gabim, zgjidhni një pjesë të tekstit dhe shtypni Ctrl+Enter
SHPËRNDAJE:
Këshilla për ndërtimin dhe rinovimin