鈮鋅-鋯-鈦酸鉛陶瓷

放射化學(xué)的一個組成部分，研究與鋯和鈮的放射性同位素有關(guān)的化學(xué)問題。在后處理過程中鋯容易被磷酸三丁酯的降解產(chǎn)物萃取;鈮和鋯以水解形成的膠體粒子形式存在，它們?nèi)菀妆晃皆谖⒘Ｉ?特別是溶液中的二氧化硅微粒上)并萃取入有機(jī)相。這些原因使得后處理流程去除鋯95-鈮95的效果變差。

鋯(Zirconium)是一種化學(xué)元素，它的化學(xué)符號是Zr，它的原子序數(shù)是40，是一種銀白色的高熔點(diǎn)金屬之一，呈淺灰色。密度6.49克/立方厘米。熔點(diǎn)1852±2℃，沸點(diǎn)4377℃?；蟽r+2、+3和+4。第一電離能6.84電子伏特。鋯的表面易形成一層氧化膜，具有光澤，故外觀與鋼相似。有耐腐蝕性，可溶于氫氟酸和王水;高溫時，可與非金屬元素和許多金屬元素反應(yīng)，生成固體溶液化合物。

鈮(niobium)是一種化學(xué)元素?；瘜W(xué)符號Nb，原子序數(shù)41，原子量92.90638，屬周期系ⅤB族。

可溶鹽 在酸溶液中鋯的硝酸鹽、氯化物、溴化物、碘化物、高氯酸鹽和硫酸鹽可溶，但這些鹽的水溶液很易水解并聚合而形成膠體。鈮的水解傾向更嚴(yán)重，通常在水中只有堿金屬的鈮酸鹽,如NaNbO、KNbO可溶 ?。

難溶化合物 鋯的磷酸鹽、苯砷酸鹽和銅鐵試劑鹽都是難溶的。在氫氟酸介質(zhì)中以鋇離子為沉淀劑可形成難溶的BaZrF沉淀,沉淀在過量的氫氟酸中也不溶解;利用這個性質(zhì)從裂變產(chǎn)物中分離鋯，成為放化分析中鋯95、鋯97的經(jīng)典分離方法。在稀酸溶液中鋯和杏仁酸及其衍生物生成杏仁酸鋯沉淀，反應(yīng)是定量的，并有固定組成，所以杏仁酸鋯在鋯的放化分析中常被作為稱量形式和制作放射性測量源。

鈮的特征難溶化合物是五氧化物。將強(qiáng)酸加入鈮酸鹽溶液，水合氧化物被沉淀出來，這個反應(yīng)的選擇性好，常作為放化分析鈮95的基礎(chǔ)。另外,丹寧酸、苯砷酸、銅鐵試劑、鉭試劑都可和鈮形成難溶化合物。

絡(luò)合物 草酸和氫氟酸可與鋯和鈮形成穩(wěn)定的、可溶的絡(luò)合離子。在氫氟酸介質(zhì)中放射性的與穩(wěn)定的鋯、鈮同位素能很容易達(dá)到完全交換。

鋯95-鈮95溶液常用作示蹤劑，在不含有絡(luò)合離子時，鋯95-鈮95常表現(xiàn)出反常的化學(xué)性質(zhì);即使在酸性溶液中，鋯和鈮也發(fā)生水解、聚合反應(yīng)，形成放射性膠體。膠體粒子帶有負(fù)電荷。它們能被多種沉淀如多種金屬的氫氧化物、磷酸鹽、硫化物以及二氧化錳等載帶。溶液中存在的灰塵或二氧化硅的微粒都能顯著吸附鋯、鈮放射性膠體。此外，鉻、鈮放射性膠體容易粘附在玻璃器皿的表面。加入氟離子或草酸根等絡(luò)合離子，示蹤劑能從膠體狀態(tài)轉(zhuǎn)化成離子狀態(tài)，變得穩(wěn)定。因此鋯95-鈮95示蹤劑溶液通常采用草酸介質(zhì)。

已發(fā)現(xiàn)鋯有19個放射性同位素，鈮有22個放射性同位素。鋯和鈮的主要放射性同位素及其核性質(zhì)和產(chǎn)生方式見表。在這些核素中鋯95和鈮95最為重要，鈮95是鋯95的子體。它們具有強(qiáng)的γ放射性，裂變產(chǎn)額高，所以鋯95-鈮95的γ放射性占總裂變產(chǎn)物放射性的相當(dāng)大比重，是核燃料后處理過程中重點(diǎn)去除的裂變產(chǎn)物。

鈮鉭礦床成因類型之一。這類礦床，有含錫石的鈮鐵礦、燒綠石和鋯石的鈉閃石花崗巖礦床；含硅鈹釔礦的燒綠石和硅鈣鋯石的鈉鐵閃石花崗巖礦床；含燒綠石、鋯石的霓石花崗巖礦床。有用礦物多富集在堿性花崗巖巖株頂部和內(nèi)接觸帶，與鈉長石和螢石共生。這類礦床在巴西皮廷加、加拿大怪湖和索爾湖（雷神湖）、阿拉伯地盾西北部相繼發(fā)現(xiàn)，多為大型或超大型的綜合礦床。