Kontinuální extrakce a detekce homologů transaktinoidů

Abstract

Transaktinoidy jsou umělé prvky, které vznikají prostřednictvím jaderných reakcí, které mají obvykle velmi nízké výtěžky. Vzhledem k jejich krátkým poločasům přeměny je studium jejich chování náročné nejen z experimentálního, ale i finančního hlediska. Proto se před samotným zkoumáním transaktinoidů provádějí experimenty s jejich chemickými homology za účelem získání přesnějších odhadů jejich chování. V teoretické části bakalářské práce je popsána příprava transaktinoidů i jejich homologů, zejména pak homologů thalia, které bylo použito v experimentální části práce. Dále jsou popsány experimentální techniky a aparatury pro zkoumání transaktinoidů v kapalné fázi s důrazem na jednotlivé komponenty a jejich různé variace používané ve světě. Práce se zaobírá efektivitou transportu zkoumaných izotopů od zdroje (urychlovače) do laboratoře a různými způsoby jejich detekce. Cílem experimentální části této bakalářské práce je zajištění co nejefektivnějšího a nejrychlejšího transportu od ozařovaného terče do laboratoře, konkrétně do dopadové části zařízení PILS (z angl. Particle-into-liquid sampler), kde dochází ke sběru a rozpouštění připravených radionuklidů. Zkoumá se rychlost transportu do dopadové části zařízení PILS během ozařování a rychlost transportu ze zařízení PILS ven během vypnutí svazku. Tyto experimenty mají za cíl zlepšit a optimalizovat procesy, které přispívají ke zvýšení efektivity a spolehlivosti studia transaktinoidů v kapalné fázi na ČVUT v Praze.

Transactinides are artificial elements that are formed through nuclear reactions with usually very low yields. Due to their short half-lives, the study of their behaviour is challenging not only from an experimental, but also from a financial point of view. Therefore, preliminary experiments with their homologues, which ensure obtaining more accurate estimates of their behaviour, are often carried out before the actual investigation of transactinides. The theoretical part of this thesis describes the preparation of transactinides and their homologues, especially thallium homologues, which was the main subject of the experiments. Furthermore, experimental techniques for investigating transactinides in the liquid phase are described, with an emphasis on individual components and their various forms used in the world. The thesis also deals with the efficiency of the transport of the investigated isotopes from the source (accelerator) to the laboratory and various methods of their detection. The aim of the experimental part of this thesis is to ensure the most efficient and fastest possible transport of radionuclides from the cyclotron-irradiated target to the laboratory, more precisely into the impactor part of the particle-into-liquid sampler (PILS), where the radionuclides are collected and dissolved. The transport times in and out of the impactor part of the PILS during the irradiation are investigated. These experiments aim to improve and optimize processes that contribute to increasing the efficiency and reliability of the study of transactinides in the liquid phase at the CTU in Prague.