Радиоактивность, активационный анализ

Итак, за 30 лет с момента открытия искусственной радиоактивности активационный анализ проделал сложный и быстрый путь от необычного лабораторного метода, которым он был вначале, до одного из ведущих методов современной аналитической химии. Несомненно, что дальнейшее развитие принесет ему новые успехи и более широкое практическое применение. [c.14]

В первой части книги рассматриваются следующие проблемы основные закономерности реакций изотопного обмена в гомогенных и гетерогенных системах, применение метода радиоактивных индикаторов для изучения кинетики химических реакций, структуры молекул, процессов самодиффузии и измерения величины поверхности. Рассмотрены различные методы анализа, основанные на использовании радиоактивности (анализ по естественной радиоактивности, активационный анализ и др.). Значительное место уделено свойствам радиоактивных индикаторов без носителей и их применению. Описаны работы по открытию и изучению свойств новых элементов, при которых использовались радиометрические методы. Рассмотрен значительный круг химических явлений, сопровождающих ядерные реакции и химические процессы, происходящие под действием атомов отдачи (химия горячих атомов). Собран материал по эманационным методам. [c.3]

АНАЛИЗ ПО ИНДУЦИРОВАННОЙ РАДИОАКТИВНОСТИ (АКТИВАЦИОННЫЙ АНАЛИЗ) [c.77]

При облучении нейтронами, протонами и другими частицами высокой энергии многие нерадиоактивные элементы становятся радиоактивными. Активационный анализ основан на измерении этой радиоактивности. Хотя в принципе для облучения могут быть использованы любые частицы, наибольшее практическое значение имеет процесс облучения нейтронами. Применение для этой цели заряженных частиц связано с преодолением более [c.268]

ЧуЕ)Ствительность активационного анализа зависит от источника возбуждения и периода полураспада образовавшихся радиоактивных нуклидов и может достигать 10 г. С другой стороны, она определяется также природой содержащихся в анализируемой пробе элементов, которые можно активировать. Источники потока нейтронов с небольшой плотностью, такие, как смесь бериллия и радия, активируют лишь немногие элементы, но позволяют определять их с большой точностью. Источниками потока нейтронов большой плотности являются ядерные реакторы. [c.389]

В методах активационного анализа и изотопного разбавления явление радиоактивности используют непосредственно для определения веществ. Кроме того, существует еще одна область использования радиоактивных изотопов — применение их для индикации точки эквивалентности при титровании. Метод радиометрического титрования впервые был применен в 1941 г. В ходе титрования измеряют радиоактивность раствора. Точку эквивалентности можно определить так же, как, например, в методе кондуктометрического титрования, по пересечению двух прямых. Существенным преимуществом радиометрического титрования по сравнению с другими методами индикации точки эквивалентности является тот факт, что численное значение измеряемого свойства может быть любым и достаточно большим даже при очень малых концентрациях благодаря введению в [c.390]

Другим очень интересным и полезным аналитическим применением является активационный анализ. Зная тип ожидаемой реакции, можно бомбардировать образец, для того чтобы преобразовать в нем некоторые ядра. Если превращенные ядра радиоактивны, то за ними можно наблюдать обычными методами. При аккуратной калибровке этот метод может быть достаточно точным для определения следов примесей. [c.423]

Активационный анализ основан на образовании радиоактивных изотопов из стабильных изотопов определяемого элемента, подвергнутого облучению ядерными частицами. При этом активность образовавшегося радиоактивного изотопа пропорциональна числу атомов определяемого элемента. [c.30]

Наиболее важным явится нейтронный активационный анализ, который проводится с применением тепловых (—0,001 Мэе) или быстрых (1 —14 Мэе) нейтронов. В первом случае образование радиоактивного изотопа идет но реакции захвата нейтрона с испусканием фотона (п, ). Во втором случае протекают главным образом реакции захвата нейтрона с выбрасыванием протона ( , / ), а-частицы (/г, а) или двух нейтронов (п, 2л). [c.356]

Обычные методы анализа недостаточно чувствительны для обнаружения следовых количеств примесей в веществах. При проведении анализа этими методами часто сталкиваются с проблемой холостых определений (разд. 8.3). Для определения следовых количеств примесей в веществе целесообразно применять метод активационного анализа, обладающий высокой чувствительностью. Этот метод основан на превращении определяемых примесей при помощи ядерных реакций в радиоактивные нуклиды с последующим количественным определением их активности. Из множества ядерных реакций для проведения активационного анализа практически пригодны только реакции с участием нейтронов, протонов, дейтронов, тритонов, а-частиц й фотонов. Для объяснения сущности метода допустим, что речь идет об однородном веществе, содержащем реакционноспособные ядра и в течение определенного промежутка времени подвергающемся действию потока нейтронов или заряженных частиц. Число образовавшихся радиоактивных нуклидов М пропорционально потоку нейтронов Ф, числу реакционноспособных ядер N и эффективному сечению захвата о ядерной реакции [c.309]

Замечательным примером применения радиоактивных индикаторов в аналитической химии является радиоактивационный анализ. Он основан на образовании в анализируемом материале радиоактивных изотопов или продуктов их превращений определяемых элементов под действием ядерных частиц. Его целесообразно использовать для определения малых примесей, когда обычные аналитические методы непригодны из-за ограниченной чувствительности. В табл. 19.10 приведена чувствительность активационного анализа при использовании для облучения анализируемого вещества медленных нейтронов ядерного реактора. [c.594]

В группе методов активационного анализа радиоактивный изотоп не вводят в исследуемую смесь, а получают в процессе облучения испытуемого образца. В результате происходящих при облучении ядерных реакций в образце возникают атомы изотопов исследуемых элементов или атомы новых радиоактивных элементов. При этом активации могут подвергаться одновременно несколько примесей и основное вещество. Например, при облучении нейтронами образцов полупроводникового германия, в котором содержатся примеси фосфора и галлия, происходят реакции по уравнениям [c.414]

Радиоактивные свойства вещества используют и при анализе нерадиоактивных веществ. При этом применяют следующие методы метод меченых атомов, активационный анализ, методы измерения поглощения или отражения излучений. [c.175]

При активационном анализе нерадиоактивное вещество облучают нейтронами, радиоактивными частицами или гамма-квантами и затем измеряют радиоактивность образовавшихся изотопов. Например, измеряют активность Си , образовавшейся из нерадиоактивного [c.175]

Облучение потоком нейтронов, длительность которого может составлять от нескольких часов до нескольких суток, приводит к превращению всех элементов пробы в радиоактивные изотопы. Поэтому непосредственное измерение активности облученного образца не дает возможности определить содержание примеси каждого элемента в отдельности. Необходима предварительная химическая обработка материала. Полный нейтронный активационный анализ включает в себя следующие этапы. [c.790]

Нейтронный активационный анализ является трудоемким методом анализа. Кроме того, он требует наличия дорогостоящих приборов — источников нейтронов, измерительной аппаратуры — и должен проводиться только в специально оборудованных лабораториях, оснащенных средствами защиты от радиоактивных излучений. Тем не менее преимуществом метода, как уже отмечалось, является чрезвычайно низкий предел обнаружения элементов. [c.791]

Важным параметром является продолжительность жизни радиоактивной метки. Долгоживущие радиоизотопы, период полураспада которых значительно превышает длительность коррозионного эксперимента (обычно от нескольких часов до нескольких недель), как правило, удобнее. Отпадает необходимость вносить поправки на снижение во времени удельной активности определяемого элемента вследствие распада метки, сохраняется постоянной в ходе испытаний зависящая от удельной активности чувствительность анализа, проще решаются вопросы поставки и введения метки в исследуемый образец. Иногда в качестве метки применяются и более короткоживущие радиоизотопы с периодом полураспада не менее 2-3 ч (в пределе -несколько десятков минут). При активационном анализе непосредственно продуктов коррозии определение может быть основано на регистрации еще более короткоживущих радиоизотопов с минимальным временем полураспада порядка нескольких минут. [c.204]

АКТИВАЦИОННЫЙ АНАЛИЗ (радиоактивационный анализ), метод качественного и количественного элементного анализа в-ва, основанный на активации ядер атомов и исследовании образовавшихся радиоактивных изотопов (радионуклидов) В-во облучают ядерными частицами (тепловыми или быстрыми нейтронами, протонами, дейтронами, а-частицами и т д) или у-квантами Затем определяют вид, т е порядковый номер и массовое число, образовавшихся радионуклидов по их периодам полураспада и энергиям излучения , к-рые табулированы Поскольку ядерные р-ции, приводящие к образованию тех или иных радионуклидов, обычно известны, можно установить, какие атомы были исходными Количеств А а основан на том, что активность образовавшегося радионуклида пропорциональна числу ядер исходного изотопа, участвовавшего в ядерной р-ции При т наз абсолютном анализе измеряют активность радионуклида и рассчитывают исходное содержание определяемого элемента по ф-ле [c.72]

Опубликовано более 40 работ по определению примесей в алюминии высокой чистоты активационным методом. Анализируемый образец и эталоны облучают в ядерном реакторе потоком нейтронов 10 —нейтрон см сек и измеряют активности образующихся при этом радиоактивных изотопов с помощью сцинтилляционного у-спектрометра. Время облучения (в зависимости от определяемых примесей) от нескольких часов до нескольких недель. Большей частью предварительно разделяют примеси на группы различными методами осаждением на носителях, экстракцией, ионообменной хроматографией. Известен метод определения примесей с использованием у-спектрометрии и без химического разделения селективность метода при определении отдельных элементов достигается выбором соответствующего времени облучения и охлаждения [5951. Предложен метод активационного анализа без разрушения образца с применением Ое (Ь1)-детекторов у-излучения, обладающих высокой разрешающей способностью [1093]. [c.228]

Активационный анализ основан на измерении радиоактивности индикаторных радионуклидов, получаемых из стабильных нуклидов определяемых элементов с помощью ядерных реакций, индуцируемых при облучении пробы подходящими частицами, обычно нейтронами. [c.93]

Радионуклид должен удовлетворять ряду требований, чтобы его можно было считать подходящим индикаторным радионуклидом для активационного анализа. Прежде всего, он должен давать достаточно высокую специфичную радиоактивность, и его получению не должны мешать другие нежелательные ядерные реакции. Возможность его специфичного детектирования с желаемой чувствительностью определяется типом, энергией и интенсивностью излучения, испускаемого в процессе распада. Энергию излучения обычно выражают в электронвольтах, эВ. В табл. 8.4-1 суммированы возможные виды распада и типы излучения, которые можно использовать для детектирования индикаторных радионуклидов. Альфа-распад здесь не рассматривается, так как он представляет интерес лишь в случае радионуклидов с > 83. Бета-частицы очень просто детектировать. Однако их непрерывный энергетический спектр препятствует специфичному детектированию радионуклида, если перед счетом [c.98]

В отношении контрольного опыта активационный анализ представляет уникальный метод, даже при использовании радиохимического разделения. Поскольку внесение загрязнений после этапа облучения более невозможно, ана-лш образцов твердой пробы не требует проведения контрольного опыта. Однако при анализе проб (таких, как многие природные и биологические пробы), которые нельзя протравить, чтобы снять поверхностные загрязнения, следует уделить особое внимание обработке и хранению пробы. В любом случае из реагентов, используемых для растворения и разделения, не может быть внесено никакого радиоактивного загрязнения. В настоящее время это можно рассматривать как величайшее из преимуществ активационного анализа в сравнении с другими методами. В НАА можно провести очень точную градуировку путем одновременного облучения пробы и синтетических многоэлементных стандартных образцов. Это является уникальным для активационного анализа ни один другой метод не дает возможности одновременного возбуждения пробы и стандартного образца. По этим двум причинам из всех методов определения следов элементов активационный анализ наилучшим образом удовлетворяет строгим требованиям получения точных результатов даже при крайне низких уровнях содержания —нг/г и ниже. [c.101]

Все методы, применимые для детектирования 7-, /3- и рентгеновского излучения, основаны на взаимодействии этих излучений с веществом. В табл. 8.4-3 дан обзор обычных методов детектирования наряду с их наиболее важными техническими характеристиками. Отличное временное и энергетическое разрешение полупроводниковых детекторов ставит их вне конкуренции в 7-спектрометрии. В настоящее время инструментальный активационный анализ выполняется исключительно, а радиохимический активационный анализ — более чем на 90% с помощью 7-спектрометров высокого разрешения. Детальное описание всех методов детектирования и измерения радиоактивного излучения имеется в превосходной книге Нолла [8.4-4]. [c.102]

Инструментальный активационный анализ неприменим, когда радионуклиды с преобладающей радиоактивностью приводят к высокому фону в гамма-спектре. Эти радионуклиды следует химически отделить от определяемых индикаторных радионуклидов. [c.115]

Опишите возможные типы радиоактивного распада и типы испускаемого излучения, которые можно использовать для детектирования индикаторных радионуклидов. Почему, главным образом в активационном анализе счет 7-излучения предпочтительнее счета )9-излучения [c.131]

МэВ и Мп (Г1,2 = 2,578 ч, Еу = 2,657 МэВ). Поэтому обычно рекомендуется измерять радиоактивность Ка через 10—15 ч после активации, когда распадутся короткоживущие радионуклиды. При использовании в активационном анализе быстрых нейтронов необходимо учитывать вклад параллельно протекающих ядерных реакций Mg(n, р) Ка и А1(м, а) Ка в образование радионуклида Ка сечение этих реакций — 1,2-10 и 0,56-10 барн соответственно. Экспериментальное изучение мешающего влияния пороговых ядерных реакций на активационное определение натрия в Mg и А1 с использованием реакции (п, у) показало, что степень влияния зависит от доли быстрых нейтронов в общем нейтронном потоке [442]. [c.139]

Количественный активационный анализ может быть выполнен абсолютным или относительным способом. Радиоактивность образующегося радионуклида (расп/с) пропорциональна содержанию определяемого в образце элемента, потоку ядерных частиц и сечению ядерной реакции [c.139]

Активационный анализ. При облучении нейтронами, протонами и другими частицами высокой энергии многие нерадиоактивные элементы становятся радиоактивными. Активационный анализ основан на измерении этой радиоактивности. Хотя в принципе для облучения могут быть использованы любые частицы и у-кванты, наибольщее практическое значение имеет процесс облучения нейтронами. Применение для этой цели заряженных частиц связано с преодолением более значительных технических трудностей, чем в случае нейтронов. Основными источниками нейтронов для проведения активационного анализа являются атомный реактор, ускоритель и так называемые портативные источники (радиевобе-риллиевый и др.). В последнем случае а-частицы, полу-чивщиеся при распаде какого-либо а-активного элемента (Ка, Кп и т. д.), взаимодействуют с ядрами бериллия, выделяя нейтроны [c.94]

Описано применение автоматической системы для многоэлементной экстракции (Шубигер и др.), например для разделения ионов радиоактивных изотопов Н (П), Си(П), МоСУ1), Сс1(11), А8(У), 5Ь(У), Ре(1П) и Со П), экстрагируемых в виде комплексов с ДДТК. Анализом управляют централизованно, включая такие операции, как регулирование pH и проведение реакции окисления-восстановления. Органические растворители, применяемые в этом методе, должны быть тяжелее воды. Анализ в данном случае выполняется быстрее и устраняется воздействие облучений. Повторяя процессы экстракции и реэкстракции и используя метод нейтронного активационного анализа, для ряда матриц можно получить большую селективность и чувствительность определения следовых количеств веществ, чем это достигается с помощью неразрушающей у-спектрометрии с высокой разрешающей способностью. [c.429]

Радиоактивные изотопы широко применяются в химическом анализе. С помощью радиоактивных реагентов проводится прямое определение радиоактивных изотопов методом осаждения, радиометрическое титрование, анализ методом изотоиного разбавления, кроме того, применение радиоактивных изотопов дает возможность использовать ряд физических методов анализа, основанных на поглощении, отражении радиоактивного излучения и возникновении втооичного излучения,а также проводить так называемый активационный анализ. [c.318]

Активационный анализ обладает высокой специфичностью, так как радиоактивный изотоп, образуюи1,ийся нз определенного элемента или одного из изотопов изотопной смеси данного элемента, обладает только ему присущим периодом полураспада,характером и энергией излучения. [c.356]

Радпоактинационный анализ — физический метод анализа, который во,зник и развился после открытия атомной энергии и создания атомных реакторов. Он основан на измерении радиоактивного излучения элементов. Анализ по радиоактивности был известен и ранее. Так, измеряя естественную радиоактивность урановых руд, определяли содержание в них урана. Аналогичный метод известен для определения калня 1Го радиоактивному изотопу этого элемента. Активационный анализ отличается от этих методов тем, что [c.785]

Существует и другой способ анализа, когда из анализируемого раствора облученной пробы выделяют только некоторую часть данного элемента М посредством введения такого количества реагента, которое недостаточно для полного связывания М в комплекс. Это так называемый субстехиометрический активационный анализ. При этом Лробу и эталон после их облучения переводят в растворы и прибавляют к каждому из них одинаковые количества носителей — нерадиоактивных солей определяемых элементов. Количество носителей должно значительно превышать количество определяемых радиоактивных изотопов. Далее вводят реагент (в недостатке), образующий соединение MR, которое можно отделить от всего анализируемого раствора каким-либо методом, например экстракцией. Затем измеряют активности выделенных экстрактов. [c.792]

В данной работе для определения содержания олова в стекле использовали метод нейтронно-активационного анализа, позволивший существенно повысить точность определения толщины снимаемого слоя стекломассы, а, следовательно, и точность определения параметров диффузии. Образцы стекломассы размером 1 X 1 X X 0,3 см с примесями олова в граничном слое облучали в изотопном канале реактора ВВР-М ИЯИ АН УССР в потоке тепловых нейтронов — 5 нейтронов см сек, в течение 100 ч. Активность радиоактивных изотопов олова в снимаемых слоях стекла достигала 10 се/с-. Для исключения примесного v-излучения Na , которое наблюдается при облучении стекла, образцы выдерживались в течение двух недель (период полураспада равен 14,9 ч). [c.210]

Активационный анализ. Сущность активационного анализа заключается в наведении радиоактивности в исследуемом веществе при облучении его потоками частиц, способными вызвать ядерную реакцию. По характеру возникшей в результате облучения радиоактивности (тип распада, энергия излучения) судят о том, какие химические элементы входят в состав образца, а по ннтенснвностн излучения определяют количественное содержание элементов. [c.165]

Определение элементов по их естественной радиоактивности (154). Определение элементов о помощью радиоактивных реагентов (154). Метод изотопного разбавления (155). Радиометрическое титрование (157). Разработка методов разделения элементов. Изучение соосаждения (161). Определение растворимости труднорастворимых соединений (163). Активационный анализ (165). Методы анализа, основанные на проникающей либо отражающей способности радиоактивного излучения (169). Глава 11. Применение изотопов в физико-химических исследова- [c.239]

Нейтронные пучки практически используются при синтезе радионуклидов, получении трансурановых элементов, в хим. анализе (см. Нейтронно-абсорбционный ана.гиз, Активационный анализ), горном деле (нейтронный каротаж), ней тронной авторадиографии (см. Радиография). В земной атмосфере свободные Н. непрерывно образуются в результате взаимод. космич. излучения с ядрами атомов, входящих в состав воздуха. Эти Н. приводят к непрерывному образованию в атмосфере радиоактивного С при ядерной р-ции Ы(п, р) С, на чем основаи радиоуглеродный метод геохронологии. Об имеющих практич. значение источниках Н. см. в ст. Нейтронные источники. [c.205]

Классич. пример Н. а.- бесстружковый метод , при к-ром на пов-сть металла наносят каплю к-ты, отбирают образовавшийся р-р исследуемого материала и анализируют. Т.к. при этом расход металла незначителен, после анализа исследуемый материал можно использовать по назначению. Определение осн. компонентов сплавов методами эмиссионного спектр, анализа также можно отнести к Н. а., поскольку для анализа требуется всего неск. миллиграммов в-ва. Если этим методом нужно определить микропримеси, то предварительно проводят концентрирование и используют навеску пробы в неск. граммов в этом случае анализ разрушающий. Активационный анализ считается неразрушающим, если образец не содержит значит, кол-в сильноактивирующихся компонентов с большим периодом полураспада. В противном случае анализируемый объект становится радиоактивным и не пригодным для дальнейшего использования. [c.220]

Предложено проводить нейтронно-активационный анализ элементов после их разделения методом бумажной хроматографии [657]. Полученные хроматограммы облучают в течение 10 мин потоком нейтронов 10 н/см . с, выдерживают 5 мин после облучения и фиксируют распределение радиоактивности вдоль хроматограммы с помо-лцью -спектрометрии, авторадиографии или путем сканирования. Эта [c.149]