Phổ biến Rutheni

Khai thác thông thường

Nguyên tố này nói chung được tìm thấy trong các loại quặng với các kim loại khác thuộc nhóm platin trong khu vực dãy núi Ural cũng như ở Bắc và Nam Mỹ. Những lượng nhỏ nhưng có tầm quan trọng thương mại cũng được tìm thấy trong pentlandit tách ra ở Sudbury, Ontario, Canada và trong các trầm tích pyroxenitNam Phi.

Rutheni là cực hiếm và nó đứng thứ 74 về độ phổ biến trong số các kim loại trên Trái Đất[3]. Khoảng 12 tấn rutheni được khai thác mỗi năm với tổng trữ lượng toàn thế giới khoảng 5000 tấn[3].

Kim loại này được cô lập ở quy mô thương mại thông qua công nghệ hóa học phức tạp trong đó hiđrô được dùng để khử ammoni rutheni clorua để sinh ra một chất bột. Chất bột đó được làm đặc chắc bằng các kỹ thuật luyện kim bột hay bằng hàn hồ quang agon.

Từ nhiên liệu hạt nhân đã sử dụng

Cũng có thể tách ra rutheni từ nhiên liệu hạt nhân đã sử dụng. Mỗi kilôgam các sản phẩm phân hạch của U235 chứa khoảng 63,44 gam các đồng vị rutheni với chu kỳ bán rã dài hơn 1 ngày. Do nhiên liệu hạt nhân đã sử dụng điển hình chứa khoảng 3% các sản phẩm phân hạch nên 1 tấn nhiên liệu hạt nhân đã sử dụng chứa khoảng 1,9 kg rutheni. Ru103 và Ru106 sẽ làm cho rutheni phân hạch có tính phóng xạ cao. Nếu như sự phân hạch diễn ra ngay lập tức thì rutheni được tạo thành từ đó sẽ có độ hoạt hóa cho Ru103 là 109 TBq g−1 và cho Ru106 là 1,52 TBq g−1. Ru103 có chu kỳ bán rã khoảng 39 ngày nghĩa là trong phạm vi 390 ngày thì nó sẽ phân rã gần như tới trạng thái nền, đủ tốt để cho việc tái chế có thể diễn ra. Ru106 có chu kỳ bán rã khoảng 373 ngày, nghĩa là nếu nhiên liệu đã qua sử dụng để nguội trong 5 năm trước khi tái chế thì chỉ còn khoảng 3% lượng ban đầu còn đọng lại, phần còn lại đã phân rã tới trạng thái nền.

Độ phóng xạ tính theo MBq trên gam mỗi kim loại nhóm platin được tạo ra từ phân hạch urani. Trong số các kim loại thể hiện, rutheni có tính phóng xạ nhất. Paladi có độ phóng xạ gần như ổn định do chu kỳ bán rã rấ dài của Pd107 trong khi rhodi là ít phóng xạ nhất.

Xem thêm Khoáng vật rutheni.

Tài liệu tham khảo

WikiPedia: Rutheni http://rsc.anu.edu.au/research/hill.php http://www.brightsurf.com/news/headlines/32014/Nan... http://www.springerlink.com/content/n265k571444pw7... http://www.webelements.com/webelements/elements/te... http://www-d0.fnal.gov/hardware/cal/lvps_info/engi... http://periodic.lanl.gov/elements/44.html http://www.osti.gov/energycitations/product.biblio... http://openmopac.net/data_normal/ruthenium(i)%20fl... http://www.americanscientist.org/template/AssetDet... http://education.jlab.org/itselemental/ele044.html