古罗马和基本粒子

NUST“ MISiS”使用新技术的科学家测量了古罗马人沉船中古董铅锭中的微量杂质含量。 事实证明,铅位于水柱下1500年,其所含的放射性元素-铀和few极少,因此可以在最“苛刻”的领域之一-核物理学-基本粒子研究中使用而无需任何额外的纯化。 与联合核研究所(杜布纳)和国家科学研究中心(法国)的同事合作进行了鉴定和测定痕量元素的实验。

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现代设备越精确,生产效率越高,其制造所需的化学药品就越纯净。 这些就是所谓的“特别是纯净物质”(OHS)-所含杂质的量很小,以至于它们不会影响所研究对象的基本特性。 FFA最“苛刻”的应用领域之一是基本粒子的实验物理学。 例如,对于已经建造在地下以防止宇宙射线的带电粒子加速器,仍然需要额外的保护以防止超纯铅制成的特殊屏蔽层的辐射。 这种加速器的一个例子是大型强子对撞机CERN。

获得非常纯的铅需要分几个阶段进行,例如溶解矿石,冶炼,将合金分离成其组成部分,用碱清洗以及依次分离每种杂质物质。 经过多个纯化阶段后,需要分析非常纯的铅样品。 放射性元素的最大允许杂质应不超过总质量的0.0000000001%(十分之一)。 由于放射性杂质的含量及以下,铅可用于保护高精度设备。 但是,即使是最现代的直接元素分析方法也不允许人们在主要成分铅的背景下测定如此少量的杂质。

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在法国沿海一艘古罗马船的骨架中发现的铅锭碎片

分离浓缩实验室的科学家,在Sc博士的指导下,对NUST“ MISiS”的功能材料和环境物体进行化学诊断。 彼得·费多托夫(Peter Fedotov)提出了一种用于分离杂质的新方法,用于随后的分析。 实验是对1500年以上的古董铅锭样品进行的。 这种铅曾经被古罗马人在位于现代英格兰领土上的矿山中开采。 运输铅矿石时,该船沉没,直到20世纪末才在法国海岸附近被发现。

在实验时,这种铅被国家科学研究中心(法国)用作高纯度物质数年了-一百零五年了,大部分铀和or自然地腐烂了,水柱保护铅锭免于``粘附''新的放射性杂质。 在该铅中未检测到铀和or,但是,可以认为杂质含量可能仅低于直接仪器分析的“可见性”水平,即低于0.00000001%(百万分之一)。

然后,NUST“ MISiS”的科学家提出了他们自己的杂质分离方法,用于后续分析。 使用所谓的行星离心机和包含特殊试剂的两种不混溶液体(水和氯仿)组成的系统,他们首先将铅样品溶解在特别纯的硝酸中,然后分离并浓缩杂质。

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行星式离心机

这种基于杂质分离和随后确定的联合方法,使NUST“ MISiS”的科学家能够以所需的精度-0.0000000001%(十分之一)确定铀和th的杂质。 但是,铀和or的含量低于该水平。 因此,事实证明,由古罗马人开采并仅在1500年后从海中升起的古董铅是如此清洁,以至于即使采用最准确的分离和分析杂质的方法,也无法看到和测量它们。
NUST“ MISiS”的科学家计划将来使用他们的新系统来分离行星式离心机中的杂质,主要用于TFA的分析。
“我们提出的技术的优势之一是其“灵活性”:根据需要分离的元素中的杂质,可以使用多种试剂和不混溶的液相。 因此,有可能分离,浓缩和分析最小的超痕量杂质,以确定物质的“高纯度”,研究负责人彼得·费多托夫说。
另外,可能在行星式离心机的分离塔容积较大的情况下,可以通过这种方式纯化物质-溶解它们并驱动它们通过杂质分离循环。

文章发表在《 塔兰塔 》杂志上。

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RIA Novosti摄

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN457306/


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