Активационный анализ источники нейтронов

Для нерадиоактивных элементов можно использовать метод, называемый нейтронным активационным анализом. В нейтронном активационном анализе анализируемую пробу бомбардируют медленными (тепловыми) нейтронами, некоторые из них захватываются атомными ядрами с образованием радиоактивных изотопов. Поскольку эти искусственно активированные ядра испускают характеристическое излучение, точно такое же, как и естественные радиоактивные элементы, их можно затем определить. Нейтронный активационный анализ является чрезвычайно чувствительным методом, им можно обнаружить до г элемента. Однако необходимость использования источника медленных нейтронов в некоторой мере ограничивает его применение. [c.678]

Исследование возможностей активационного анализа на нейтронах с энергией 2,8—3,0 Мэе показало, что в этом случае-круг определяемых элементов уже, а достигаемая чувствительность много ниже (более 10 мг) [71]. Низкую чувствительность дает облучение быстрыми нейтронами изотопного источника. [c.88]

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 работе используется относительный метод нейтронного активационного анализа раствора, содержащего индий. Активация проводится лабораторным источником нейтронов с интенсивностью потока не ниже 10 нейтронов в 1 сек,. [c.357]

До сих пор мы рассматривали ядерные реакции активации под действием медленных нейтронов. Однако в целях активационного анализа могут быть использованы и быстрые нейтроны, вызывающие реакции типа п, р), (п, а) и (п, 2 п). Источником быстрых нейтронов являются нейтронные генераторы, дающие по (О, Т)-реакции нейтроны с энергией 14 Мэе [28, 31]. Можно использовать в качестве источника быстрых нейтронов и жесткую компоненту нейтронного спектра в ядерных реакторах. При этом для уменьшения влияния активации медленными нейтронами образцы заворачивают в кадмиевую фольгу. Облучение быстрыми нейтронами позволяет быстро определять активационным методом по короткоживущим изотопам ряд таких широко распространенных элементов, как кислород, фтор, азот, алюминий, магний, кремний, фосфор, сера и др., хотя чувствительность определения не превышает 10 — 10 %. [c.14]

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]

В Великобритании запатентованы способ активационного анализа с облучением нейтронами и определением содержания кремния, алюминия, железа способ анализа теплоты сгорания угля на конвейере с регистрацией линий углерода и водорода и рассеянного 7-излучения анализатор состава угля с источником нейтронов, пробой толщиной 10—50 см, двумя соосными (друг в друге) сцинтилляторами и регистратором двух спектров. [c.39]

Во Франции запатентованы способ и устройство измерения состава угля путем его облучения потоком быстрых нейтронов и регистрации спектра 7-излучения, состава — облучением импульсами быстрых нейтронов (с изменяющимися интервалами) и измерением между импульсами потоков тепловых нейтронов устройства для непрерывного активационного анализа и для анализа состава угля (последнее — с источником и детектором, равноудаленными от оси поворотной рамы и с механизмом смещения источника и детектора относительно друг друга). [c.39]

В, Т или др. нуклиды получаемый поток может превышать 10 нейтрон с (см. Нейтронные источники). Генераторы нейтронов наряду с ядерными реакторами используют в активационном анализе, нейтронографии. [c.256]

Источники частиц, используемых в активационном анализе, и их наиболее важные свойства приведены в табл. 8.4-2. Нас интересуют налетающие частицы трех типов нейтроны, заряженные частицы и фотоны. В дополнение к виду и энергии частицы важной характеристикой является также поток налетающих частиц (или в случае заряженных частиц интенсивность пучка, приведенная в микроамперах, мкА), поскольку он определяет уровни содержаний аналита, для которых применим активационный метод (см. уравнение 8.4-8). [c.99]

Активационный анализ с помощью изотопных источников. Определение марганца активационным методом можно проводить, используя изотопные источники нейтронов небольшой интенсивности. Значения потока нейтронов различных источников приведены в табл. 17. Ро—Ве-источник применяют для определения Мп в ферросилиции [518], гранитных породах [3], скарнах [2], рудах [391, 425, 517], почвах [375, 376], горных породах [376, 392]. Этим способом марганец можно определять в интервале концентраций 0,028—0,3% [392]. Точность метода составляет 5—7% [2]. [c.101]

Нейтронные источники, использующиеся при активационном анализе [518] [c.101]

Описано [1061] активационное определение в горных породах Sb и 14 других элементов. С использованием f в качестве источника нейтронов предложен полевой метод анализа минералов, горных и осадочных пород, позволяющий определять Sb и 19 других элементов без разложения проб [1515]. С применением полупроводниковых детекторов в сочетании с ЭВМ недеструктивным вариантом активационного анализа определяют Sb и 30 других элементов в горных породах, рудах и минералах [427]. Однако, когда требуется более высокая чувствительность, проводится разложение облученного материала и выделение Sb. [c.121]

Количественная сторона активационного анализа характеризуется процессами накопления и процессами распада радиоактивных ядер. Зная основные параметры (сечение активации исходного изотопа нейтронами а, интенсивность потока нейтронов п, период полураспада образующегося радиоизотопа и коэффициент счета детектирующего прибора а), можно рассчитать количество радиоизотопа для любого момента времени как в ходе активации, так и после нее, а по количеству радиоизотопа определить весовое количество анализируемого элемента. С необходимыми для этого расчетными уравнениями и методами регистрации излучений можно познакомиться по соответствующим учебникам и руководствам по радиометрии и радиохимии [46, 72, 94, 271]. Однако на практике для упрощения работы, а также во избежание погрешностей, допущенных в определении а, а и, особенно, п, пользуются относительным методом сравнения со стандартом определяемого элемента, облученного вместе с анализируемым образцом. Лишь в частном случае использования лабораторных источников нейтронов, обладающих большой стабильностью по потоку нейтронов, удобнее пользоваться абсолютным методом вычисления или методом градуировочных графиков, полученных для стандартных смесей. [c.211]

Активационный анализ с лабораторными Ка—Ве-, Ро—Ве-или 5Ь—Ве-источниками малой мощности, эквивалентными 25— 500 мг Ка (потоки нейтронов на расстоянии 5 сж от источника от 10 до 2-10 нейтрон сек-см ) [60, 934, 1013, 1099, 1429, 1430], проводится редко. Однако результаты показывают, что некоторые элементы определяются в смеси более легко, чем, например, при помощи спектрофотометрического метода. Точность определений, обусловленная влиянием других рад и качеством регистрации радиоизотопов, характеризуется относительными ошибками 5%, что даже несколько выше по сравнению с точностью определения при спектральных методах. Таким образом, и точность, и чувствительность гарантируют успешную применимость лабораторных источ- [c.213]

Прямое определение Ей в смесях возможно осуществлять активационным, электрохимическим или объемным методом. Очень высокое сечение активации Ей тепловыми нейтронами обеспечивает его более сильное активирование. Образующийся при этом радиоизотоп Еи служит для количественного определения. Применение лабораторных источников нейтронов дает возможность после суточного облучения навески в 100 Л(г определить до 0,05% Ей в 5т [60]. Большие количества Оу и 0(1 нарушают анализ, в этом случае чувствительность может ухудшиться до 1% [1099]. Для определения Ей предложены также объемные методы (см. стр. 163) и электрохими- [c.231]

Если упомянутые выше методы определения микроэлементов в угле могут быть осуществлены в любой исследовательской или производственной лаборатории, то для проведения нейтронно-активационного анализа требуется источник нейтронного потока [10 —Ю нейтрон/(см -с)], т. е. ядерного реактора. [c.68]

Активационный анализ. Измеряя активность радиоактивного изотопа, образовавшегося после определенного времени облучения источником известной интенсивности, и зная сечение захвата нейтрона или захвата частицей и течение самой ядерной реакции, а также эффективность счетной установки, можно вычислить содержание интересующего нас элемента. Этот метод находит широкое применение для определения рассеяных элементов. [c.336]

Наряду с указанными основными факторами при выборе аналитического метода следует иметь в виду и ряд других, которые не носят принципиального характера, но часто могут иметь решающее значение. Таковыми, например, являются наличие или отсутствие определенной аппаратуры, необходимой для осуществления данного метода. Так, нейтронно-активационный. анализ обладает рядом первостепенных преимуществ, таких, как высокая чувствительность, избирательность и быстрота определения. Однако необходимость в мощных источниках облучения типа ядерных реакторов или образцов радиоактивных изотопов, а также дорогой аппаратуры для анализа вторичного излучения в ряде случаев ограничивает его применение. [c.445]

Шире используется так называемый нейтронно-активационный анализ. Для выполнения активационного анализа образец облучают потоком нейтронов высокой плотности, в результате чего атомы одного или всех элементов образца становятся радиоактивными. Анализ основан на измерении энергии, испускаемой облученным образцом, и интенсивности излучения (по кривой распада, которая представляет собой зависимость интенсивности излучения от времени). Это позволяет проводить как качественный, так и количественный анализ. Метод обладает очень высокой чувствительностью, но он требует наличия источника активации (например, реактора) и специального оборудования, позволяющего работать с радиоактивными материалами и проводить соответствующие измерения. [c.24]

Если источником излучения служит атомный реактор, можно регистрировать некоторые элементы в количествах, не превышающих 10 г. Чувствительность нейтронно-активационного анализа для различных элементов можно оценить при помощи таблиц, приведенных в литературе. [c.113]

Из радиохимических методов будут иметь значение различные варианты радиоактивационного анализа, главным образом инструментального. Предусматривается развитие радиоактивационного анализа с использованием нейтронов, гамма-квантов, электронов, протонов. Особенно интересно использование моноэнергетических пучков достаточно высокой энергии и резонансных уровней. Возможно, перспективным окажется облучение мезонами, а также тяжелыми частицами. Активационный анализ приобретет значение обычного, рутинного, в лучшем смысле слова, метода анализа, он будет широко применяться в промышленном контроле. Это станет возможным в результате использования нейтронных генераторов и новых нейтронных источников (калифорний-252). [c.238]

Наибольшее распространение получил активационный анализ на нейтронах. Связано это с тем, что имеются мощные источники нейтронов — ядерные реакторы, плотность потока нейтронов в которых составляет 10 10 нейтронов/(с см ), а в некоторых реакторах достигает 1015 нейтронов/(с см ). Однако в активационном анализе применяются и другие источники нейтронов 1) изотопные источники, в которых протекает реакция (а, п) а источником альфа-частиц являются изотопы 210ро, 238рц др. 2) нейтронные генераторы, в которых нейтроны образуются в результате ядерного фотоэффекта под действием жёстких тормозных фотонов и 3) источники на основе претерпевающего [c.109]

Ядерные реакторы служат наиболее интенсивными источниками нейтронов. Для целей активационного анализа используют исследовательские реакторы различ1ЮЙ конструкции. Сердечник реактора (рис. 8.4-8) состоит из топливных стержней ( ) из урана, обогащенного подвергающегося деле-1ШЮ под действием тепловых нейтронов, и управляющих стержней (2), сделанных из материала, способного сильно поглощать нейтроны (кадмий, бор), чтобы управлять процессом деления, изменяя скорость образования нейтронов. В процессе деления высвобождается два или три быстрых нейтрона. Сердечник окружен резервуаром (5), заполненным водой или тяжелой водой. Вода выполняет две функции замедляет быстрые нейтроны и охлаждает топливные стержни. Отражатель (4), обычно выполняемый из графита, установлен вокруг сердечника, чтобы за счет отражения уменьшить потери нейтро1Юв, покидающих сердечник. Экран (5), обычно бетонный, защищает окружение реактора от интенсивного излучения сердечника. Несколько экспериментальных каналов, которые могут быть расположены горизонтально (6) и вертикально (7), ведут к местам облучения или в сердечнике реактора или вне его. [c.117]

Таблица 1.18. Источники погрешности нейтронно-активационного анализа

Активационный анализ на резонансных нейтронах пока не получил широкого развития ввиду сложности методики. Облучение преимущественно применяют для повышения избирательности определения элементов, проявляющих наиболее интенсивное взаимодействие с резонансными нейтронами. Это сокращает круг определяемых элементов, сопровождается повышением предела обнаружения элементов по сравнению с активационным анализом на тепловых нейтронах того же источника и усложняет методику облучений 1 —облучение с нерезонансным фильтром, 2 — облучение с резонансным фильтром, 3 — анализ по времени замедления нейтронов. [c.81]

В период с 1963 по 1977 г. появилось несколько обзорных работ по применению активационных методов анализа нефтей, нефтепродуктов, органических веществ и их использованию в нефтяной, химической промышленностях [324—331, 3, 14]. Например, в [325] сообщается о производстве относительно недорогих и компактных установок, включающих нейтронные источники, детекторы излучения, а также об изготовлении оборудования для автоматических операций при выполнении активационного анализа в промышленных условиях. [c.88]

В лабораторных условиях в ряде случаев могут быть использованы источники нейтронов небольшой интенсивности — такие, как радиево-бериллиевый, сурьмяно-бериллиевый, полониево-бе-рилл иевый, америциево-бериллиевый. Простота приготовления и эксплуатации указанных источников нейтронов делает возможным их широкое применение в активационном анализе. Интенсивность нейтронного потока в случае радиево-бериллиевого источника может быть рассчитаиа из соотношения [c.137]

КАЛИФОРНИЙ м. 1. f ( alifornium), химический элемент с порядковым номером 98, включающий 17 известных изотопов с массовыми числами 240 - 256 (стабильных изотопов не обнаружено) и имеюидай типичные степени окисления -г Ш, -I- II, + IV, -Ь V, + VI. 2. f, простое вещество, высокотоксичный белый металл применяется как источник нейтронов в активационном анализе, в медицине и др. [c.164]

Наиболее широко для нейтронно-активационного анализа в настоящее время используются радиоизотопные источники, например °Ро - Ве. При этом Ро испускает а-частицы с энергией 5,3 МэВ, которые взаимодействуют с ядрами бериллия с образованием нейтронов с энергией от долей электроновольта до 11,3 МэВ Плотность потока нейтронов обьргно составляет 10 нейтрон/(см2 с). Вьшускаются также источники с мощностью излучения и (10 - Ю ) нейтрон/(см2 с). Их недостатком является относительно малый срок службы, поскольку период пoлypa пa yl Ро равен 138 сут Для активационного анализа применяют также исг( чники Ра - Ве, - Ве, - Ве и ряд других. Вследствие малой мощ- [c.312]

Пробы и стандартные образцы, подготовленные к облученгао, помещают в цилиндрические алюминиевые или полиэтиленовые контейнеры диаметром 15-20 мм и длиной 150-200 мм. Продолжительность облучения зависит от состава определяемых элементов и периода полураспада образующихся нуклидов. Для повышения чувствительности обычно используют относительно короткоживущие изотопы. Так, определение ртути проводят по Hg (Т /2 = 64,1 ч), а не по (Т /2 = 46,6 сут.). Применение короткоживущих радионуклидов привлекательно еще и тем, что анализ осуществляется за короткое время Кроме того, малая продолжительность облучения позволяет избежать заметной активации мешающих элементов Однако из-за быстрого уменьшения активности измерения необходимо производить вблизи источников нейтронов, что не всегда возможно Наиболее распространены методы нейтронно-активационного анализа на основе средних и долгоживущих изотопов с Т)/2 > 2-3 сут Продолжительность облучения проб природных сред в этом случае равна 10-30 ч, иногда нескольким суткам. Для природных вод оптимальное время вьщержки проб в реакторе составляет 10-50 сут. [112 . При этом возможно определение элементов в пробах воды на уровне следующих концентраций [c.312]

Для активации могут быть, в принципе, использованы все лдерные реакции, перечисленные в гл. 5. Однако чаще всего для этой цели применяются реакции нейтронов. Активирование нейтронами может быть произведено с помощью различных источников этих частиц разнообразные компактные источники нейтронов специально для целей активационного анализа выпускаются нашей промышленностью. В связи с развитием реакторостроеиия все более становится доступной возможность проводить нейтронную активацию, помещая образец в нейтронный поток, выходящий из активной зоны реактора. [c.166]

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]

Какие источники нейфонов используют в нейтронно-активационном анализе [c.386]

В ряде исследовательских работ [544, 789, 790, 806, 832], посвященных анализу макроколичеств фтора, точность активационного анализа зависела от точности определения величины потока нейтронов, которое осуществлялось с по.мощью измерения активности подходящего монитора. Образец и стандарт облучались независимо, после чего рассчитывалось содержание нскомо-гс элемента В JiannoM образце. При этом наибольшим источником ошибок являются различия в пространственном расположении отдельных образцов и отклонения от постоянства потока нейтронов h i весьма небольшой площади образца. Изменение энергетического спектра потока нейтронов может вызываться также столкновением нейтронов с ядрами легких элементов. [c.49]

Наиболее важным источником получения заряженных частиц (а, р) для активационного анализа является циклотрон. Чтобы дать представление о потоках быстрых ядерных частиц, которые удается получить с помощью циклотрона, укажем, что пучок протонов или дейтонов силой в 1 мка соответствует потоку в 6,3 X ионов в секунду, а между тем в современных циклотронах с постоянной частотой сила тока порой достигает нескольких сот микроампер. Циклотрон является незаменимым источником для активации лeгкиx элементов (г<Ю) вследствие малых сечений реакций этих элементов по отношению к нейтронной активации. Кроме того, следует учитывать, что при поглощении нейтронов легкими ядрами в большинстве случаев образуются короткожй вущие изотопы, что в значительной степени ограничивает возможности проведения химических операций. [c.138]

Второму этапу развития метода принадлежит следующее десятилетие. Разрабатывается теоретическая часть метода, большинство работ посвящается ядерной физике. Получает развитие сшштилляционная гамма-спектрометрия, появляются многоканальные анализаторы, становятся доступными нейтронные генераторы н другие источники излучений. Метод находит применение в некоторых областях науки и техники. Текущий период характеризуется дальнейшим развитием метода, применением полупроводниковых детекторов, автоматизацией гамма-спектрометрии и обработки результатов анализа, автоматизацией радиохимии, развитием импульсных реакторов и т. д. Несмотря на относительно короткий срок своего развития, активационные методы в настоящее время являются одними из ведущих в современной аналитической химии. Активационный анализ основан на ядерных взаимодействиях, происходящих при облучении исследуемого образца потоком ядерных частиц или квантов с достаточной энергией и свойствах возбужденных радиоактивных атомных ядер. Теоретическая часть метода подробно рассмотрена в ряде монографий [302—304]. Основное уравнение активационного анализа имеет вид [c.76]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология