Радиоактивный распад анализ кривой

Рис. 120. Графический анализ кривой распада смеси двух генетически несвязанных радиоактивных изотопов

Это явление можно использовать для анализа, подвергая образец бомбардировке нейтронами в ядерном реакторе (котле), в котором осуществляется деление урана, или другими способами. Радиоактивность при этом будет возникать в каждом из присутствующих элементов, способных активироваться под воздействием нейтронов. Интенсивность радиоактивности образца затем наносят на график в зависимости от времени и получают так называемую кривую распада. Эта кривая в общем имеет сложный характер, так как она представляет собой сумму активностей всех присутствующих активных элементов. Период полураспада наиболее устойчивого компонента можно определить на основании конечных участков кривой, после того как распались все менее стойкие вещества. Активность этого элемента следует затем вычесть из отсчетов, соответствующих более коротким временам. Далее аналогичным способом можно идентифицировать следующее по устойчивости вещество и производимый им эффект вычесть из результатов наблюдений, затем перейти к последующему веществу и т. д. [c.221]

Для идентификации образующихся в результате активации радиоактивных изотопов производят определение их периодов полураспада и максимальных энергий излучения. Если при активации образуется несколько радиоактивных изотопов со значительно различающимися периодами полураспада, то последние определяются путем разложения сложной кривой распада на отдельные составляющие. На рис. 37 приведена сложная кривая распа- да, полученная после облучения алюминиево-магниевого сплава [233]. Анализ кривой указывает на присутствие в образце небольшой активности натрия-24, а также значительно больших активностей алюминия-28 и марганца-56. [c.130]

Графический анализ кривых распада позволяет определить периоды полураспада радиоактивных компонент, а тем самым и идентифицировать эти компоненты. [c.269]

Из этих условий вытекают и ограничения метода трудоемкость, длительность получения результатов и низкая избирательность при анализе сложных смесей радиоактивных изотопов. Обычно анализ кривых распада применяется только при определении сравнительно короткоживущих изотопов (Тч<СЗ дня) и для смесей, состоящих не более чем из трех компонентов. [c.208]

Серьезный недостаток метода в применении к задачам активационного анализа заключается в сильной зависимости чувствительности и точности определения от состава смеси радиоактивных изотопов, образующихся при активации. Очевидно, что при анализе кривых распада долгоживущие активности будут фоном для короткоживущих активностей. Статистические колебания этого фона определяют минимальную активность короткоживущих изотопов, которая может быть достоверно зарегистрирована, и часто вносят значительную ошибку в полученную величину их активности. [c.208]

Работа № 24. Анализ смеси радиоактивных изотопов по кривой распада [c.186]

Анализ кривой распада изотопа. В основе метода лежит закон радиоактивного распада, выражаемый равенством [c.87]

Метод анализа кривых распада практически удобен при определении сравнительно короткоживущих изотопов. Он состоит в графическом построении зависимости активности изотопа А от времени < в полулогарифмических координатах. Характер этой зависимости различен для тех случаев, когда -а) исследуемая активность обусловлена присутствием одного радиоактивного изотопа б) исследуемая активность обусловлена изотопом, распадающимся с образованием радиоактивного дочернего продукта в) анализируемая смесь состоит из генетически не связанных изотопов. [c.88]

При проведении нейтронно-активационного анализа образец помещают в ядерный реактор и облучают его потоком нейтронов, в результате чего все способные к возбуждению элементы пробы становятся радиоактивными. Так называемая кривая распада (потеря активности) отражает зависимость наведенной активности от времени. Эта кривая имеет интегральный характер, т. е. отражает активность всех радиоактивных элементов пробы. Индивидуальные же элементы можно идентифицировать с помощью ЭВМ, разлагая сложный контур на составляющие. Период полураспада самого долгоживущего элемента можно определить по последнему участку кривой, в формировании которого менее стабильные компоненты, вероятно, не участвуют. Активность указанного изотопа можно вычесть из общей кривой ( оголить ) на участке, отвечающем меньшим временам. Затем так же можно определить следующий долгоживущий элемент, вычесть его вклад и т. д. [c.516]

С другими элементами из трех процессов идут только два. Это разветвленное расщепление проявляется в сложных скоростях радиоактивного распада, так как при анализе кривых распада становится ясным, что два или три периода накладываются друг на друга. В других случаях различные изотопы данного элемента взаимодействуют с нейтронами различным образом, так изотоп магния 2 Mg подвергается следующему изменению ..... ------------------------------------------------------------------- . ............................. ................. [c.40]

Анализ кривых распада показывает, что 13- и 100-минутные процессы идут в равной степени, поэтому вероятно, что они являются результатом последовательных стадий расщепления. Если одна из них изображает, как показано выше, переход от до причем можно ожидать, естественно, что последний является радиоактивным, то второй период дает скорость рас- ада элемента массой- 239- -атомным - - номером 53 , Продукт, этого процесса должен был бы иметь атомный номер 94. Возможно, что радиоактивность с периодом 15 сек. принадлежит тем же сериям в этом случае должны присутствовать элементы с еще большим атомным номером. [c.42]

Таким образом, можно сделать вывод, что в условиях, когда экспериментальная ошибка определяется ошибкой за счет статистики радиоактивного распада, использование меченого соединения с константой связывания выше или ниже константы связывания определяемого соединения приводит к повышению чувствительности метода анализа, когда он проводится в оптимальных условиях для Ко, задаваемых уравнением (10.202) (рис. 122, кривая 1). Если же анализ проводится при Ко=1, то [c.266]

Рис. 54. Графический анализ кривой распада активности пробы, состоящей нз двух радиоактивных компонентов

Анализ кривых распада, полученных в режиме интегрального счета без какой-либо дискриминации излучения (счетчик Гейгера— Мюллера, сцинтилляционные счетчики и т. д.), теперь используется довольно редко. В таком варианте он полезен только при определениях основных компонентов пробы (прн содержании более 0,01%), и лишь в особо благоприятных случаях граница сдвигается в область более низких концентраций. Иногда метод анализа кривых распада применяют для контроля радиохимической чистоты выделенных препаратов. Ири этом метод довольно чувствителен к посторонним радиоактивным примесям с отличающимся периодом полураспада, присутствие которых нарушает линейный ход кривой распада, изображенной в полулогарифмическом масштабе. Однако, если облучение какого-либо элемента приводит к образованию двух или более радиоизотопов, то способность метода к выявлению слабых посторонних радиоактивных примесей падает. [c.202]

Как показал соответствующий расчет, в условиях, когда экспериментальная ошибка определяется ошибкой определения числа радиоактивных распадов, использование меченого соединения с константой связывания выше или ниже константы связывания определяемого соединения приводит к повышению чувствительности анализа, если оптимальные условия для задаются соотношением (3.31) (рис. 3.70, кривая 1). Если анализ проводится при Рц = 1, то увеличение или понижение констант связывания приводит к уменьшению чувствительности (рис. 3.70, кривая 2). [c.434]

При анализе неразделенных смесей изотопов радиометрическими способами, основанными на различной скорости распада радиоактивных ядер и на различной энергии р- и 7-излучений, достигается довольно высокая чувствительность. Последняя, однако, меняется в широком диапазоне при переходе от элемента к элементу, а также в зависимости от того, в какой основе эти элементы определяются (см. табл. 43). Эти способы иногда требуют длительного времени для получения кривых распада, а в неблагоприятных случаях они вообще могут оказаться неэффективными. [c.245]

В некоторых случаях можно провести количественный активационный анализ бинарных смесей, используя различие в интенсивности излучения образующихся радиоактивных изотопов [241 — 247]. В качестве примера рассмотрим анализ смеси карбонатов натрия и калия. Периоды полураспада натрия-24 и налия-42, образующихся при облучении нейтронами, равны, соответственно, 14,8 и 12,4 ч. Эти значения слишком мало отличаются друг от друга, чтобы можно было разложить суммарную кривую распада на ее составляющие. [c.131]

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]

В практике активационного анализа определение периода полураспада чаще всего используют для контроля радиохимической чистоты фракций, выделенных методами химического анализа. Этот метод контроля очень чувствителен к посторонним радиоактивным примесям с отличающимся периодом полураспада, наличие которых нарушает линейный ход кривой распада, изображенной в полулогарифмическом масштабе. Однако если при активации какого-либо элемента образуются два или более радиоактивных изотопа, то выявить посторонние радиоактивные примеси этим методом уже труднее. [c.208]

Рис. 44. Анализ сложной кривой распада радиоактивного брома

Рис. 128. Графический анализ сложной кривой распада радиоактивных изотопов, не связанных генетически

К физическим методам идентификации относится, в первую очередь, снятие кривой распада радиоактивного изотопа и определение периода полураспада. В случае наличия примеси короткоживущих изотопов зависимость логарифма активности от времени оказывается не линейной, и найденный путем анализа соответствующей кривой период полураспада будет меньше периода полураспада определяемого изотопа. В случае наличия при-меси долгоживущего радиоактивного изотопа зависимость логарифма активности от времени также не линейна, а найденный период полураспада больше периода полураспада определяемого изотопа. Снятие кривой распада проводится параллельно основным опытам, так как для обнаружения примесей с близким или несколько большим периодом полураспада, чем у применяемого изотопа, необходимо производить измерение в течение времени, превышающего период полураспада этого изотопа в несколько раз. [c.341]

Однако методы анализа кривых распада можно успешно использовать только в том случае, если выполняется целый ряд условий. Прежде всего необходимо, чтобы периоды полураспада компонентов заметно различались. Монк и др. [284] показали, что надежно можно определить радиоактивные изотопы, периоды полураспада которых различаются не менее чем в 1,5 раза. Для получения точных и надежных результатов надо иметь достаточно большое число точек на кривой распада, которая должна быть прослежена в течение нескольких периодов полураспада всех радиоактивных изотопов, входящих в состав смеси. И наконец, требуется довольно высокий начальный уровень активности, чтобы позволить измерять кривую распада с необходимой точностью в течение достаточно длительного времени. Последнее условие предъявляет высокие требования к стабильности счетной аппаратуры, воспроизводимости условий измерения и т. д. [c.207]

Определение редкоземельных элементов проводилось по европию, а содержание суммы редкоземельных элементов рассчитывалось по кларко-вым соотношениям. Большое сечение активации Ей и отличающийся от других радиоактивных изотопов редкоземельных элементов период его полураспада позволяют находить количество Ей, не выделяя последний из суммы редкоземельных элементов, а лишь путем измерения и анализа кривой распада выделенной фракции редких земель. [c.59]

Подобный графический анализ кривой распада возможен лишь в тех случаях, когда в образце присутствует не больше трех радиоактивных изотопов. При большем числе радиоактивных изотопов в смеси надежность определения их периодов полураспада резко снил-сается. [c.48]

Особенностью фотоактивационного анализа является то, что в результате облучения часто образуются короткоживущие +-H3-лучатели, распадающиеся без сопровождающего у-излучения или с малым выходом у-лучей, а аннигиляционное у-излучение имеет одинаковую энергию (511 кэв) для всех позитронных излучателей. Поэтому сцинтилляционная у-спектрометрия ие может быть использована в этом случае. Спектроскопия -излучения при использовании толстых образцов затруднена вследствие искажения формы спектра. В связи с этим при фотоактивационном определении кислорода в бериллии и титане используют метод анализа кривой распада активности образца. Идентификацию радиоактивных изотопов проводят по периоду полураспада. [c.569]

Результаты анализов по определению содержаний микроэлементов помещены в табл. 5 вместе с другими геохимическими данными. На рисунке представлены типичные гамма-снектры и кривые распада ванадия (определения производились в двух из восьми образцов). Поскольку на кривую радиоактивного распада образца Ал-ланно наложилась посторонняя активность радиоизотопа С1 на рисунке обе кривые разделены. [c.55]

Если продукт, образующийся при радиоактивном превращении, также является радиоактивным, mohiho исследовать генетические отношения путем анализа кривых распада и накопления активности фракций, периодически отделяемых химическими методами. Понимание генетических отношений может помочь при идентификации изотопов. Это особенно важно для цепей продуктов деления, обладающих некоторым избытком нейтронов по сравнению с элементами, находящимися в области устойчивости, а также для цепей превращений продуктов с недостатком нейтронов, образованных при реакциях частиц с очень большими энергиями. Изотопы, значительно удаленные от области устойчивости, проще всего идентифицировать путем установления генетических отношений с хорошо изученными дочерними продуктами, располо5кенными неподалеку от области устойчивости. Например, 89 — массовое число продуктов, образующих цепочку продуктов деления,— было установлено на том основании, что последним членом этой цепочки оказался 51-дневный изотоп Sr . Массовое число изотопов (равное 144), образующих цепь, содержащую 284-дневный изотоп церия, было установлено при масс-спектрографическом определении массы этого долгоживущего изотопа церия. [c.442]

Хотя количество у-линий, которое можно определить этим методом за одно измерение, зависит от конкретных условий (сложности у-спектра, энергий и интенсивностей у-линий), оптимально метод позволяет определять семь-восемь у-линий [78]. Определение зависимости интенсивности у-линий от времени, т. е. снятие кривых распада, повышает надежность их идентификации и избирательность метода. Однако повторное измерение спектров естественно увеличивает длительность и трудоемкость анализа. Затраты времени на анализ повышаются с ростом периодов полураспада радиоактивных изотопов, входящих в анализируемую смесь. ]1овышение избирательности у-спектрометрического метода можно получить также путем использования предварительного химического разделения. [c.218]

Большой интерес представляет применение у-сцинтилляционных спектрометров для радиоактивационных определений следов примесей, так как позволяет в ряде случаев проводить анализ путем непосредственного измерения активности облученного образца, либо уменьшает число операций химического разделения. Это обстоятельство дает возможность сократить время анализа и в некоторых случаях позволяет проводить определение по короткоживущим радиоактивным изотопам с периодом полураспада порядка нескольких минут. Так, например, определение ванадия в двуокиси титана проводилось на у-сциптилляционном спектрометре по V (Г = 3,74 мин., у = 1,5 Мдв) [18]. Активность макрокомпонента — Т1 1 Т = 5,8 мин.) пе мешает определению ванадия, так как энергия у-лучей Т1 порядка 0,35 0,9 Мэе (рис. 2). Влияние примеси АР Т = 2,3 мин.) учитывалось по кривой распада, снятой для участка спектра, соответствующего у= 1,5 Л/эв. Этим методом в образцах было найдено 1,0—3,5-10 " % ванадия. [c.145]

Радиометрический анализ. В результате измерения скорости распада и энергии р-лучей радиоактивных препаратов и стандартов производят идентификацию отдельных пиков выходной кривой и выделяют характеристичные изотопы каждого элемента. По прямой пропорции, связывающей активность и абсолютное кодп1чество стандарта с активностью соответствующего препарата пз образца, производят определение искомого элемента. [c.178]

Стабильность работы счетчика контро. Ш])уюг эталоном Я-активности < аО + КаЕ). На основании результатов измсрени строят кривую рас-нада в полулогарифмическом масштабе в координатах время измерения — измеренная активность в процентах к активности, измеренной в начальный момент и принятой за 100%. Затем кривую распада 1юдвергают графическому анализу. Определение примесей проводят по радиоактивным изотопам Си 2п , Мо , Еи1 [c.439]