ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Ядерно-физические методы анализа из "Радиоактивные изотопы в химических исследованиях" НИЮ одной из предпосылок, лежащих в основе вывода уравнения (65), —к нарушению постоянства числа атомов в облучаемой ми шени и искажению результатов активационного анализа. [c.143] Наряду с этим, в условиях интенсивного нейтронного облучения могут идти и процессы выгорания радиоактивного изотопа, по которому производится детектирование определяемого элемента. Это происходит в том случае, когда сечение захвата второго нейтрона значительно превышает сечение основной реакции. Образующийся при этом изотоп может быть как стабильным, так и радиоактивным. Процесс выгорания приводит к занижению результатов анализа по абсолютному счету импульсов и уменьшению чувствительности активационного метода в целом. Образование радиоактивного изотопа может усложнять активационное определение и интерпретацию полученных результатов. [c.143] Ядерно-физические методы анализа можно разделить на две основные группы радиометрический анализ, основанный на из мерении интенсивности излучений радиоактивных изотопов, й анализ, основанный на определении степени поглощения и отражения ядерных излучений. [c.143] Большое число элементов периодической системы, имеющих естественные радиоактивные изотопы, могут быть качественно, а во многих случаях и количественно определены непосредственно по измерению их радиоактивности. [c.144] Значения коэффициентов Рн и Рв определяются на основании измерений эталонных проб при выбранных уровнях дискриминации. Энергетический уровень дискриминации при измерении общего у-излучения пробы обычно выбирается в области 15—20 Кэв, где наблюдается малая зависимость скорости счета импульсов от порога срабатывания дискриминатора. Для измерения жесткой составляющей спектра у-излучения энергетический уровень дискриминации должен быть равен 2 Мэв. [c.145] Другой способ раздельного определения содержания урана и тория основан на выделении и измерении у-излучения пробы в двух участках мягкой области у-спектра естественных радиоактивных элементов. При этом в спектре у-излучений тория наблюдается четкий максимум в интервале энергии у-квантов 220— 250 Кэв, а в интервале 300—360 Кэв имеется максимум у-актив-ности для урановой пробы. Затем остается составить и решить систему уравнений, аналогичную системе уравнений (78) и (79). [c.145] Для определения концентрации урана в неравновесных пробах приходится прибегать к дополнительному измерению проб по р-лучам с использованием равновесного уранового и чисто уранового (изОа) эталонов. [c.145] Определение тория по измерению его радиоактивности осл.ож-няется непостоянством его изотопного состава, который зависит от содержания урана в ториевой руде и возраста ториевого образца. Если в ториевой руде содержится уран, то радиоактивные изотопы тория, являющиеся членами семейств урана и актиния, будут способствовать увеличению радиоактивности ториевого образца. Изотопный состав очищенного ториевого образца будет изменяться с течением времени, так как содержание изотопов тория с коротким периодом полураспада уменьшается после нарушения радиоактивного равновесия при выделении материнских элементов с большим периодом полураспада.-В табл. 18 приведена зависимость изотопного состава и удельной активности ториевого образца от содержания урана в ториевой руде и возраста очищенного ториевого образца. [c.146] и 5з —те же величины через 5 лет после выделения из руды, не содержащей урана. [c.146] Определение тория может быть выполнено также измерением числа а-частиц, испускаемых твердыми образцами [264, 265]. Одна из разновидностей радиометрических методов определения тория по а-излучению заключается в измерении количества а-ча-Стиц с максимальным пробегом, испускаемых Th (Po ). При этом все а-частицы с более коротким пробегом должны задерживаться соответствующими фильтрами и не попадать в счетчик. При наличии векового равновесия -активность Th прямо пропорциональна содержанию Th в руде. [c.146] К — постоянная радиоактивного распада. [c.147] — постоянная радиоактивного распада дочернего изотопа. [c.147] Этим соотношением, в частности, пользуются при эманацион-ном определении радия [62]. Для этого анализируемый раствор радия переводится в барботер, который запаивается и оставляется на несколько дней для накопления радона. Образовавшийся радон переводится в эманационную камеру вакуумным методом, выдерживается в течение 3 ч для установления радиоактивного равновесия с его короткоживущим активным осадком, а затем измеряется активность в камере. [c.147] Определение состава соединений по радиоактивности элементов. Непосредственное измерение радиоактивности отдельных изотопов может оказаться весьма полез-ным при разработке быстрых методов определения состава соединений [266]. В этом случае для синтеза исследуемого соединения удобно использовать исходные вещества, меченные изотопами элементов, входящих в его состав и сильно различающихся по периодам полураспада и характеру ядерных излучений. Если известны удельные активности исходных веществ (пересчитанные на удельные активности элементов), из которых получается анализируемое соединение, и активности входящих в состав получаемых веществ элементов в определенные моменты времени, то это позволяет рассчитать количественный состав соединений. Таким образом, например, находилось соотнощение между числом атомов фосфора и вольфрама в фосфоровольфрамате натрия. Применение в качестве радиоактивных изотопов (период полураспада 14,3 дня) и (период полураспада 24,1 ч) позволило достигнуть точности определения 2,5%, в то время как точность обычного химического метода анализа в этом случае не превышает 8—10%. [c.148] К—коэффициент, зависящий от максимальной энергии и спектра -частиц применяемого радиоактивного изотопа. [c.148] Из уравнений (85) и (86) видно, что -излучен-ие, отраженное от элементов с большими порядковыми номерами, имеет ббльшую интенсивность, чем -излучение, отраженное от элементов с малыми порядковыми номерами. Следовательно, если -излучение отра жено от образца, содержащего легкие и тяжелые элементы, то такое излучение будет состоять из мягких и жестких компонентов. Поглощая мягкие -лучи алюминиевой фольгой, можно определить интенсивность излучения, отраженного от тяжелого элемента. Если известна интенсивность излучения, отраженного от стандартных образцов, содержащих из- вестные количества тяжелого элемента, то можно установить его содержание в исследуемом образце [164]. [c.149] Для измерения отраженного -излучен ия могут быть использованы различные детекторы -счетчики, ионизационные камеры с усилителями постоянного тока, сцинтилляционные счетчики и т. д. На рис. 42 представлена схема детектора рассеянных -частиц с использованием сцин-тилляционной аппаратуры. [c.149] Радиоактивный изотоп, применяемый для анализа способом отражения -излучения, должен обладать высокой максимальной энергией -частиц и относительно большим периодом полураспада. Такими изотопами являются, например, Т и Sr . При описываемом методе большое значение имеет идентичность физических состояний анализируемых смесей и эталонов. Наиболее суще ственные ошибки возникают, если в материалах, используемых в качестве эталонов, имеются примеси, а также в случае неравномерности распределения компонентов в образцах и эталонах. [c.149] Анализ по отражению -частиц применяют для установления эквивалентной точки при титровании методом осаждения [269]. В этом случае строят кривые зависимости интенсивности отражен ного -излучения как функции объема прибавленного титрован ного раствора. Определение точки эквивалентности производят так же, как и при радиометрическом титровании. [c.150] Описываемый метод, сохраняя преимущества методов анализ за, основанных на измерении радиоактивности, позволяет опреде лять ряд элементов с помощью одного и того же источника -излучения. [c.150] Вернуться к основной статье