이리듐 192의 동위원소. 이리듐, 방사성. 이리듐의 물리적 특성
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트위터순수 이리듐은 실험실용 도가니와 내화 유리를 불어넣는 마우스피스를 만드는 데 사용됩니다. 물론 코팅제로도 사용할 수 있습니다. 그러나 여기에는 어려움이 있습니다. 일반적인 전해법은 다른 금속에 적용하기 어렵고 코팅이 상당히 느슨해집니다. 가장 좋은 전해질은 육염화 이리듐 복합물이지만 수용액에서는 불안정하며 이 경우에도 코팅 품질이 많이 부족합니다.
600°C에서 용융된 칼륨과 시안화나트륨을 전기분해하여 이리듐 코팅을 생산하는 방법이 개발되었습니다. 이 경우 최대 0.08mm 두께의 조밀한 코팅이 형성됩니다.
클래딩 방법을 사용하면 이리듐 코팅을 얻는 것이 노동 집약적입니다. 코팅 금속의 얇은 층을 모재 금속 위에 놓은 다음 이 "샌드위치"를 뜨거운 프레스 아래에 놓습니다. 이러한 방식으로 이리듐 코팅이 된 텅스텐 및 몰리브덴 와이어가 얻어집니다. 몰리브덴이나 텅스텐으로 만든 가공물을 이리듐관에 넣고 열간단조한 후 500~600℃에서 원하는 두께로 인발한다. 이 와이어는 전자관에 제어 그리드를 만드는 데 사용된다.
화학적 방법을 사용하여 세라믹에 이리듐 코팅을 적용하는 것이 가능합니다. 이를 위해 그들은 얻는다 예를 들어 페놀 또는 기타 유기 물질과 복잡한 이리듐 염 용액. 이러한 용액을 제품 표면에 적용한 다음 제어된 분위기에서 350-400°C로 가열합니다. V산화환원 전위가 조절된 대기. 이러한 조건에서 유기물은 증발하거나 연소되고 이리듐 층이 제품에 남습니다.
그러나 코팅은 이리듐의 주요 용도가 아닙니다. 이 금속은 다른 금속의 기계적, 물리화학적 특성을 향상시킵니다. 일반적으로 강도와 경도를 높이는 데 사용됩니다. 상대적으로 부드러운 백금에 10% 이리듐을 첨가하면 경도와 인장 강도가 거의 3배 증가합니다. 합금의 이리듐 함량이 30%로 증가하면 합금의 경도는 약간 증가하지만 인장 강도는 다시 두 배인 99kg/mm2로 증가합니다. 이들은 뛰어난 내식성을 갖고 있기 때문에 공격적인 환경에서 고열을 견딜 수 있는 내열 도가니를 만드는 데 사용됩니다. 특히 이러한 도가니에서는 레이저 기술용 결정이 성장합니다. 백금-이리듐은 또한 보석상들의 관심을 끌고 있습니다. 이러한 합금으로 만든 보석은 아름답고 거의 마모되지 않습니다. 표준 및 때로는 수술 도구도 백금-이리듐 합금으로 만들어집니다.
안에 미래에는 이리듐과 백금이 이상적인 접점 재료로서 소위 저전류 기술에서 특히 중요해질 수 있습니다. 단락이 발생할 때마다그리고 기존 구리 접점을 열면 스파크가 발생합니다. 결과적으로 구리 표면은 매우 빠르게 산화됩니다.안에 예를 들어 전기 모터용 고전류 접촉기에서는 이 현상이 작동에 크게 해를 끼치지 않습니다. 접촉기 표면을 사포로 수시로 청소하면 접촉기가 다시 작동할 준비가 됩니다. 그러나 통신 기술과 같은 저전류 장비를 다룰 때 산화 구리의 얇은 층은 전체 시스템에 매우 강한 영향을 미치고 전류가 접점을 통과하는 것을 어렵게 만듭니다. 즉, 이러한 장치에서는 전원을 켜는 빈도가 특히 높습니다. ATS(자동 전화 교환)를 기억하세요. 불타지 않는 백금-이리듐 접점이 구출되는 곳입니다.~할 수 있다 거의 영원히 일하세요! 그 점만 안타깝네요이 합금은 매우 비싸고 아직 충분하지 않습니다.
그들은 백금에만 추가되는 것이 아닙니다. 텅스텐과 몰리브덴에 원소 번호 77을 조금만 첨가하면 고온에서 이들 금속의 강도가 증가합니다. 티타늄에 이리듐을 아주 조금만 첨가(0.1%)하면 이미 산에 대한 저항성이 상당히 높아집니다. 크롬에도 동일하게 적용됩니다. 이리듐과 이리듐-로듐 합금(40% 로듐)으로 구성된 열전대는 산화 분위기의 고온에서도 안정적으로 작동합니다. 이리듐과 오스뮴의 합금은 만년필 펜촉과 나침반 바늘의 납땜 팁을 만드는 데 사용됩니다.
요약하자면, 금속 이리듐은 주로 불변성 때문에 사용된다고 말할 수 있습니다. 금속 제품의 크기, 물리적, 화학적 특성은 일정하며, 말하자면 최고 수준에서 일정합니다.
다른 그룹 VIII과 마찬가지로 이리듐은 화학 산업에서 촉매제로 사용될 수 있습니다. 이리듐-니켈 촉매는 때때로 아세틸렌과 메탄으로부터 프로필렌을 생산하는 데 사용됩니다. 이리듐은 (질산 생성 과정에서) 질소 산화물 형성 반응을 위한 백금 촉매의 일부였습니다. 이리듐 산화물 중 하나인 IrO2는 도자기 산업에서 검정색 페인트로 사용하려고 시도되었습니다. 그런데 이 페인트가 너무 비싸요...
지구상의 이리듐 매장량은 적으며 지각의 함량은 백만분의 1 퍼센트로 계산됩니다. 이 요소의 생산량도 적습니다. 연간 1톤을 넘지 않습니다. 세계적인!
이와 관련하여 시간이 지남에 따라 이리듐의 운명에 극적인 변화가 일어날 것이라고 상상하기 어렵습니다. 이리듐은 영원히 희귀하고 값비싼 금속으로 남을 것입니다. 그러나 그것이 사용되는 곳에서는 신뢰성 있는 역할을 하며, 이 독특한 신뢰성은 미래의 과학과 산업이 이리듐 없이는 이루어질 수 없다는 것을 보장합니다.
이리듐 수호자. 많은 것에서 예를 들어 화학 및 야금 산업도메인, 레벨을 아는 것이 매우 중요합니다.단단한 단위로 된 재료.일반적으로 이를 위해 제어는 매달린 부피가 큰 프로브를 사용합니다.특수 프로브 윈치에. 안에 최근에는 프로브 교체가 시작되었습니다.작은 용기 인공 방사능으로동위원소 - 이리듐 -192. 192 Ir 핵은 높은 감마선을 방출한다
에너지; 동위원소의 반감기는 74.4일이며, 감마선의 일부가 전하에 흡수되고 방사선 수신기는 플럭스의 약화를 기록합니다. 후자는 거리에 비례한다.
광선이 전하를 통과하는 것입니다. 이리듐-192는 용접 제어에도 성공적으로 사용됩니다. 그것의 도움으로 조리되지 않은 모든 부분과 이물질이 사진 필름에 명확하게 기록됩니다. 이리듐-192를 사용한 감마 결함 탐지기는 강철 및 알루미늄 합금으로 만든 제품의 품질 관리에도 사용됩니다.
뫼스바우어 효과. 1958년, 젊은 독일의 물리학자 루돌프
뫼스바우어는 전 세계 모든 물리학자들의 관심을 끄는 발견을 했습니다. 뫼스바우어가 발견한 효과는 매우 약한 핵 현상을 놀라운 정확도로 측정하는 것을 가능하게 했습니다. 발견 3년 후인 1961년에 뫼스바우어는 그의 연구로 노벨상을 받았습니다. 이 효과는 동위원소 이리듐-192의 핵에서 처음 발견되었습니다.
더 활동적으로 뛰세요. 가장 흥미로운 것 중 하나변화 최근 몇 년 동안 백금-이리듐 합금 - 전기 심장 자극기 제조.안에 협심증 환자의 경우 백금-이리듐 클램프가 있는 전극을 이식합니다. 전극은 환자의 신체에도 있는 수신기에 연결됩니다. 링 안테나가 있는 발전기는 외부(예: 환자 주머니)에 위치합니다. 링 안테나는 수신기 반대쪽 본체에 장착됩니다. 환자는 협심증 발작이 다가오고 있다고 느끼면 발전기를 켭니다. 링 안테나는 수신기로 전송되는 펄스를 수신하고 수신기에서 백금-이리디스 전극으로 전송됩니다. 신경에 자극을 전달하는 전극은 신경을 더욱 적극적으로 뛰게 만듭니다.
안정적이고 불안정합니다. 이전 노트에서는 수많은 장치에 사용되며 심지어 중요한 과학적 발견에도 관여하는 방사성 동위원소 이리듐-192에 대해 꽤 많이 언급되었습니다. 그러나 이리듐-192 외에도 이 원소에는 질량이 182에서 198까지인 방사성 동위원소가 14개 더 있습니다. 동시에 가장 무거운 동위원소는 수명이 가장 짧고 반감기는 1분 미만입니다. 동위원소 이리듐-183은 반감기가 정확히 1시간이라는 점에서만 흥미롭습니다. 이리듐에는 안정 동위원소가 2개만 있습니다. ~에공유하다 더 무겁다 - 천연 혼합물의 이리듐-193이 62,7%. 경질 이리듐-191의 비중은 37.3%입니다.
많은 이리듐과 기타 물질을 포함하고 있어 극도로 거대한 철-니켈 운석이 지구에 충돌하여 6,500만 년 전 - 도전받지 않은 공룡 통치 시대에 유카탄 반도(멕시코) 가장자리에 충돌했습니다. .
직경 180, 깊이 20km의 분화구에서 나온 토양은 (대부분의 이리듐과 함께) 부분적으로 증발하고 부분적으로 분산되었습니다. 먼지가 많은 황혼이 시작되었습니다. 행성을 통과하고 그 주위를 통과하는 충격파는 당시 마다가스카르에서 북쪽으로 항해 중이었고 아직 적도를 건너지도 않은 아시아와 힌두스탄 영토에서 대규모 폭발을 일으켰습니다. 화산에서 발생한 연기와 먼지는 상황을 더욱 악화시켰습니다...
이리듐 - 우주 재앙의 지표
일부 과학자들은 공기 현가 장치에 풍부한 중금속이 함유되어 있어 공룡이 멸종했다는 가설을 세웠습니다. 그러나 가장 발전된 생물학자들은 두 가지 요소, 즉 동물의 거대한 크기와 재채기 반사의 합류를 고려하는 경향이 있습니다. 기도가 자연적으로 제거되는 동안 혈압이 급격히 상승하면 혈관에 해로울 수 있습니다. 특히 끊임없이 재채기를 해야 하는 경우에는 더욱 그렇습니다.공룡의 멸종은 포유류의 발달 기회를 제공했고, 그 결과 인간이 출현했습니다. 하늘의 중보에 감사하여 인간은 가장 큰 분화구에서 나온 운석 잔해에 대한 연구를 수행했습니다. 우주에서 날아온 금속 파편의 이리듐 함량은 기록적인 것으로 밝혀졌습니다. 유카탄 재해 직후 지구를 덮은 퇴적암의 이리듐 함량도 마찬가지로 기록적인 수준입니다.
그러나 지질학자들은 대부분의 귀금속이 지구의 창자에 숨겨져 있다고 확신합니다.
이리듐의 유래와 성질
모든 플라티노이드와 마찬가지로, 이리듐은 원소의 다단계 핵융합의 산물입니다., 초신성 폭발이나 더 큰 규모의 대격변 중에 가능합니다. 이리듐은 거의 형성되지 않지만 지구는 금속이 풍부한 지역에 형성되는 행운을 누리고 있습니다. 행성 중심부의 이리듐(백금 포함) 농도는 (확인되지는 않았지만) 자연스러운 것으로 보입니다.지각에 남아 있는 이리듐은 미미하지만(금의 40배) 매년 수 톤의 귀금속을 추출할 수 있습니다. 이리듐을 발견하고 명명한 영예는 영국인 Smithson Tennant에게 있습니다. 금속염의 다양한 색상(유백색 KIrF6, 담황색 IrF5, 노란색 K3IrCl6, 녹색 Na3IrBr6, 부르고뉴 Cs3IrI6, 진홍색 Na2IrBr6, 검정색 IrI3)에 감탄한 과학자는 새로운 원소에 그리스 여신 아이리스의 이름을 부여할 것을 제안했습니다. 무지개의.
이리듐은 처리 과정에서 완고합니다. 불순물로부터 정제된 금속을 얻는데 30년이 걸렸습니다. 밝혀진 바와 같이, 순수한 이리듐은 밝은 글로우 온도에서 가단성이 있습니다. 냉각되면 기계적 응력을 견디는 능력이 상실되고 하중이 가해지면 부서집니다. 유리 용기에 밀봉된 이리듐 분말은 정제 기업의 산물입니다.
오랫동안 이리듐은 밀도 측면에서 챔피언으로 여겨졌습니다. 오늘날 이미 이론적 계산을 통해 오스뮴이 1위로 올라섰지만, 그 차이가 너무 작아서 단순한 무게 측정으로는 확인할 수 없습니다. 그리고 이리듐에서 오스뮴을 분리하는 것은 쉬운 일이 아닙니다!
이리듐과 오스뮴은 영원한 형제입니다.
자연계에서는 이리듐과 오스뮴이 종종 결합되어 있습니다.. 금속의 천연 혼합물은 오스미리듐(오스뮴이 더 많이 포함된 경우) 또는 이리듐(합금에 이리듐 비율이 더 높을 경우)이라고 부를 수 있습니다. 국내 광물학적 관행에서는 오스미리드(osmiride)와 오스뮴 이리디드(osmium iridide)라는 이름이 확립되었습니다.전설에 따르면, 20세기 전반에 부드러운 필기를 보장하기 위해 천연 오스미라이드의 분쇄 결정을 "영원한" 펜의 황금 펜촉 끝에 납땜했습니다. 실제로 이러한 실험은 드물지만, 대량 현실에서는 금 만년필 펜촉을 텅스텐으로 강화합니다.
보석 애호가들 사이에는 천연 오스미리드로 만든 제품에 대한 수요가 적지만 안정적이며 완전히 만족스럽지 않습니다. 이국적인 보석을 좋아하는 사람들은 때때로 오스미리듐 제품을 만들 수 있는지 묻습니다.
불행하게도 이 광물은 극히 드물고 그다지 장식적이지도 않습니다. 그러나 강한 금속 광택이 특징입니다. Osmiride는 단단하고 부서지기 쉬우며 가공이 거의 불가능합니다. 또한 이리듐과 오스뮴의 천연 혼합물에는 상당한 양의 불순물(백금, 금)이 포함되어 있는 경우가 많으며, 이는 재료의 외관과 가격을 모두 변화시킵니다.
인위적으로 생산된 이리듐과 오스뮴 합금은 원소 구성 비율에 따라 엄격하게 표준화되어 있지만 산업 분야에서는 수요가 많고 보석 분야에서는 기술 수준이 낮기 때문에 가격이 비쌉니다.
이리듐의 응용
최고급 품질의 스파크 플러그 생산에 이리듐이 꼭 필요하다는 사실이 밝혀진 후, 자동차 산업은 귀금속의 주요 소비자가 되었습니다. 승용차 및 이리듐 점화 플러그 생산의 변동으로 인해 정련된 금속 가격에 차이가 발생합니다. 1년 만에 세계 자동차 제조업체는 이리듐 수요를 1톤에서 거의 11톤으로 늘릴 수 있습니다. 따라서 내년에는 위기의 판매 감소로 인해 귀중한 백금 반톤으로 버틸 수 있습니다.극한 상황에서 작동하는 장비 제조업체에서는 이리듐에 대한 수요가 꾸준히 존재합니다. 제트 엔진에는 고온 강도 때문에 이리듐 합금이 필요합니다. 내열 이리듐 합금은 원자력으로 구동되는 우주 로봇 발전소의 요소입니다. 이리듐과 합금된 티타늄은 심해에서 작동할 수 있는 파이프라인에 사용됩니다.
방사성 이리듐 192는 용접 품질 관리를 위한 주요 도구입니다.. 동일한 감마 방사선원은 의사가 종양 과정을 물리치는 데 도움이 됩니다.
몇 원자 두께의 이리듐 층이 X선을 수신하는 망원경의 거울을 덮고 있습니다. 과거에는 포병 자물쇠의 수명을 연장하기 위해 백금-이리듐 도금이 사용되었습니다.
보석 산업에서는 이리듐이 장식과 인레이용으로 사용되지만, 최근에는 이리듐 보석을 생산하려는 시도도 이루어졌습니다. 주얼리 플래티넘의 이리듐화는 훨씬 더 전통적입니다. 이리듐을 10% 첨가하면 제품에 내구성과 내마모성, 아름다움이 더해집니다.
지난 화요일, 베네수엘라 당국은 방사성 물질인 이리듐-192가 들어 있는 캡슐을 분실했다고 인정했습니다. 캡슐은 일요일에 도난당했습니다. 알려지지 않은 무장 범죄자들이 운전자로부터 물질을 운반하는 트럭을 탈취했습니다. 이리듐-192에서 방출되는 알파 입자는 인체에 매우 위험한 방사성 화합물입니다. 반감기는 최소 70년입니다.
고방사성 물질이 담긴 캡슐이 운반된 차량의 도난을 가장 먼저 인정한 사람은 베네수엘라 민방위청장 안토니오 리베로 대령이었습니다. 사실, 그 군인은 도둑들의 표적이 캡슐이 아니라 트럭이었다는 확신을 표현했습니다. 미국 텔레비전 회사 CNN은 그의 말을 인용하여 “그들이 이 가장 위험한 화물에 대해 알았을 것 같지 않습니다.”라고 말했습니다.
그럼에도 불구하고 안토니오 리베로는 로이터와의 인터뷰에서 "상황은 긴급 상황이다. 경찰과 군대의 모든 병력이 캡슐 수색을 위해 파견됐다"고 인정했다.
Rivero에 따르면 우리는 의학 분야의 X선 기계에 사용되는 물질인 이리듐-192에 대해 이야기하고 있습니다. 사건은 지난 일요일 저녁 야라쿠이 주에서 발생했습니다. 한 무리의 무장한 사람들이 차를 세우고, 운전자와 화물을 싣고 있던 사람들을 차에서 내린 뒤 이 차를 타고 도주했습니다.
베네수엘라 에너지부 원자력부 국장인 앙헬 디아즈(Angel Diaz)는 현지 TV에서 공격자들에게 “캡슐을 만지지 말고 즉시 돌려줄 것”을 촉구했다고 EFE 기관이 보도했습니다.
Angel Diaz는 또한 공격자들에게 "잠재적으로 치명적인 장치를 즉시 반환"할 것을 요청했습니다. 이번 사건을 “단순한 트럭 절도”라고 말한 리베로 대령과 달리 디아즈는 “캡슐을 악의적인 목적으로 사용한 가능성도 배제할 수 없다”고 말했다.
그는 방사성 물질을 부주의하게 취급하면 도둑들과 일반 주민들에게 매우 심각한 결과를 초래할 수 있으며 심지어 죽음도 배제되지 않을 수 있다고 다시 한 번 경고했습니다.
이 장치에는 강력한 감마선을 방출하는 이리듐-192가 포함되어 있으며 지하 산업용 파이프의 결함을 감지하는 등 산업용 X-선에 사용됩니다.
그런데 베네수엘라에서 이리듐-192가 사라진 것은 이번이 처음이 아니다. 지난 3월에는 경비원 부주의로 이리듐-192가 들어 있는 캡슐 2개도 도난당했다. 그러나 나중에 당국은 위험한 화물을 돌려보냈습니다.
방사성 물질 도난과 관련된 라틴 아메리카 최악의 사건은 1987년 브라질에서 발생했습니다. 청소부들이 세슘-137이 담긴 용기를 발견했습니다. 엑스레이 장비에도 위험물질이 사용된 병원에서 실수로 버린 것으로 보인다. 물질이 방사성이라는 사실을 모르고 캡슐을 열었습니다.나중에 아이들은 위험한 물질을 가지고 놀기 시작했습니다. CNN의 보도에 따르면 아이들은 "몸을 따뜻하게 해주는 방식을 좋아했기 때문에 얼굴과 몸에 물질을 발랐습니다." 이로 인해 5명이 사망하고 249명이 방사선 중독으로 고통받았다.