Методы нейтронного анализа

Методы нейтронного анализа [c.320]

Методы нейтронного анализа основаны на способности элементов поглощать или рассеивать (замедлять) поток нейтронов. Поглощение нейтронов веществом подчиняется экспоненциальному закону [c.320]

Из инструментальных методов, позволяющих определять содержание всех элементов, входящих в состав загрязнений, применяют метод нейтронной активации, полярографический и спектральный анализ. [c.34]

Достоинство другого, относительно широко используемого метода — метода нейтронного активационного анализа в применении к определению элементов в нефтях подробно рассмотрены в [271]. Помимо основ метода приведены данные по содержанию 20 металлов и неметаллов в различных фракциях нефти. Сравнение двух разновидностей метода — на долго- и короткоживущих изотопах — дано в [272]. Применению Метода к анализу элементов в нефтяных смолах и закономерностям распределения элементов при хроматографировании посвящено сообщение [273]. Применение абсолютного нейтронного активационного анализа к одновременному определению 21 элемента в угле [274] может быть применено и для анализа этих элементов в нефтях. [c.146]

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]

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]

Вследствие высокой чувствительности метод активационного анализа находит все большее применение в серийных анализах, особенно при наличии переносных нейтронных генераторов. [c.311]

На рис. 6.5 показана чувствительность определения химических элементов методом активационного анализа с применением тепловых и быстрых нейтронов (14 МэВ). При проведении нейтронного активационного анализа необходимо учитывать мешающее действие следующих побочных процессов [13] [c.311]

НЫ, могут настолько ослабить поток нейтронов, что индуцированные активности эталона и анализируемой пробы станут различными и их уже нельзя будет сравнить. Поэтому, например, методом активационного анализа с применением тепловых нейтронов можно лишь приблизительно определить содержание хлора в dS. [c.312]

Обратимся к распределению молекул во льду. Структура льда или обыкновенного льда, подробно изучена методами рентгеноструктурного анализа, дифракции электронов и нейтронов. Первые два метода определяют положение атомов кислорода. Установлено, что лед кристаллизуется в гексагональной сингонии и что расположение атомов кислорода во льду изоморфно положению атомов кремния в р-тридимите. [c.410]

Метод спектрального анализа, разработанный во второй половине XIX в. Г. Кирхгофом и Р. Бунзеном, позволил изучить состав наружных оболочек звезд и открыть на Солнце элемент, названный гелием, не обнаруженный еще к тому времени (1868) на Земле. В настоящее время о химическом составе Вселенной известно больше, чем о составе глубинных слоев Земли. Самые распространенные в космосе элементы водород (75%) и гелий (24%). И лишь около 1% от общего числа атомов приходится на долю остальных всех известных нам элементов, среди которых чаще встречаются кислород (№ 8), неон (№ 10), азот (№ 7), углерод (№ 6), кремний (№ 14), магний (№ 12), железо (№ 26) и др. Элементов с четными порядковыми номерами распространено больше, чем с нечетными, так как ядра атомов, состоящие из четного числа протонов и нейтронов, обладают повышенной устойчивостью. [c.200]

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]

Результаты измерений содержания элементов в углях методами нейтронно-активационного анализа, фотонного активационного анализа, а также результаты определений с применением у-излучения и захвата нейтронов приводят исследователи [65]. Вопросы анализа угля в потоке, а также угольной золы и сланцев отражены в работах [66, 67]. Упрощенная теоретическая модель [68] позволяет рассчитать перенос нейтронов и у-излучение в углях, установить влияние различных параметров на сигналы, в том числе толщины слоя, плотности, состава угля, геометрии и др. [c.38]

Наряду с методом нейтронно-активационного анализа для изучения распределения олова в слоях стекломассы использовался метод измерения показателя преломления слоев, содержащих различное количество олова. [c.212]

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]

Во многих случаях нейтронно-активационный анализ является предпочтительным методом для анализа природных и биологических проб. [c.127]

Атом обладает способностью рассеивать падающее на него излучение. Лучи света, потоки электронов, нейтронов, рентгеновское излучение — все известные виды излучения, падая на атом, рассеиваются им. Лучи, рассеянные отдельными атомами, усиливают или ослабляют друг друга в зависимости от взаимного расположения. Это явление называется дифракцией излучения на атомах. Ясно, что дифракция излучения приносит нам сведения о строении вещества. Определяя направления и интенсивность рассеянных лучей, можно получить ценные сведения о строении молекулы, и прежде всего о ее геометрии, т. е. о взаимном расположении центров атомов. Наиболее плодотворным в последнем отношении способом исследования является метод рентгеноструктурного анализа кристаллов органических веществ. [c.352]

Рентгеновские лучи рассеиваются на электронах (электронные лучи рассеиваются на электронах и ядрах атомов нейтронные лучи рассеиваются на ядрах). Методом рентгеноструктурного анализа находят своего рода электронный центр атома. Вероятно, среднее положение ядра мало-сдвинуто по отношению к электронному центру атома. [c.353]

Для урана такими реакциями являются прежде всего цветные с неорганическими и органическими реагентами и люминесцентные. В отсутствие прочих радиоактивных элементов уран может быть быстро определен по радиоактивности [72, 225, 635, 655]. Ультрамалые количества урана можно определить методом микрорадиографии по количеству распадов, фиксируемых специальными толстослойными фотопластинками 435, 807, 808]. Реже для обнаружения урана используют некоторые другие методы полярографические [944], спектральные [167,442], метод нейтронного активационного анализа [724, 924]. Эти достаточно сложные инструментальные методы в основном применяются для количественного определения урана. Они подробно описываются в соответствующих разделах книги. [c.34]

Допустимые концентрации натрия в силикагелевых катализаторах настолько низки, что химические методы анализа могут оказаться недостаточно чувствительными. Метод активационного анализа с использованием нейтронного потока, позволяющего превращать атомы натрия в радиоактивный изотоп, оказывается настолько чувствительным, что можно определять содержание натрия до 0,0003 % со средним квадратичным отклонением 0,00002 % [353]. [c.755]

Определяют ртуть в металлах высокой чистоты экстракционно-колориметрическими, спектральными и химико-спектральными методами, методами нейтронно-активационного анализа. Иногда применяют полярографический метод и методы атомной абсорбции. [c.154]

Чернобыльский A. Г. Оценка износа деталей нефтепромыс-лових машин методом нейтронного активационного анализа. Дисс. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. М., МИНХ и ГП им. И. М. Губкина, 1967. [c.353]

Различными физическими методами выявлены разные типы взаимодействия воды с биополимерами. Прямые структурные методы—нейтронное рассеяние и рентгеноструктурный анализ— показали, что в кристаллах ДНК и белков некоторое количество воды жестко связано с биополимером. Например, методом рентгеноструктурного анализа рубредоксина с разрешением [c.45]

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]

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]

Роль возбудителя дифракционных эффектов в кристалле могут выполнять рентгеновские лучи, поток электронов или поток нейтронов при соответствующей скорости (по соотношению де Бройля частице с массой т и скоростью V соответствует волна длиной Х=Ь1тю). Соответственно существуют три дифракционных метода структурного анализа рентгеноструктурный, электронографический и нейтронографический. [c.47]

Дифракционные методы. В дифракционных методах исследования рентгеновское излучение, поток электронов или нейтронов взаимодействуют с атомами в молекулах, жидкостях или кристаллах. При этом исследуемое вешество играет роль дифракционной решетки. А длина волны рентгеновских квантов, электронов и нейтронов должна быть соизмерима с межатомными расстояниями в молекулах или между частицами в жидкостях и твердых телах. Сама же дифракция (закономерное чередование максимумов и минимумов) представляет собой результат интерференции волн. Она зависит от химического и кристаллохимического строения, следовательно, соответствует структуре исследуемого вещества. Поэтому есть принципиальная возможность для решения обратной задачи дифракции, т. е. установление структуры вещества по его дифракционной картине. Обратная задача дифракции для рентгеновского излучения, дифрагирующего в конденсированных средах, называется рентгеноструктурным анализом. Методы применения электронных и нейтронных пучков вместо рентгеновского излучения называются электронографией и нейтронографией соответственно. Общим для этих методов является анализ углового распределения интенсивности рассеянного рентгеновского излучения, нейтронов и электронов в результате взаимодействия с веществом. Но природа рассеяния рентгеновских квантов, нейтронов и электронов не одинакова. Рентгеновское излучение рассеивается электронами атомов, входящими в состав вещества. Нейтроны же рассеиваются атомными ядрами а электроны — электрическим полем ядер и электронных оболочек атомов. Интенсивность рассеяния электронов пропорциональна электростатическому потенциалу атомов. [c.195]

В Канаде запатентованы способ и устройство ней-тронно-активационного анализа угля устройство для определения состава углеводородсодержащих пластов по тепловым нейтронам и способ определения состава проб угля в -скважинах методом нейтронного каротажа . Устройство непрерывного анализа угля по нейтронной гамма-спектроскопии описано в работе [81]. В [82] представлен прибор Элаи , разработанный фирмой МДХ-Мазеруэлл (США) для анализа угля в потоке производительностью 1 —500 т/ч с его помощью определяют содержание в угле оксидов серы, зольность угля, состав золы, влажность, теплоту сгорания. Прибор работает на регистрации наведенного у-излучения и выдает результаты через каждые 10 с. [c.39]

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]

Кроме исследования распределения олова в стекломассе и толщины слоев, метод нейтронно-активационного анализа может быть успешно использован и для изучения изотопного обмена На — Зп в системе стекломасса — олово. Образец стекла диаметром 20 мм совмещали шлифованной стороной с поверхностью расплава олова и в таком состоянии нагревали до температуры 1100° С с последующим отжигом при этой температуре в течение 1 ч в среде очищенного аргона. Затем олово, находившееся в контакте с стекломассой, исходное олово и эталонный образец НагСОд облучали в потоке тепловых нейтронов 10 см сек пый анализ облученных образцов [c.211]

К третьей группе методов Д. а. относятся, во-первых, все методы седиментационного анализа. Эти методы основаны, напр., на регистрации кинетики накопления массы осадка (седиментометр Фигуровского позволяет определять размеры частиц от 1 до 500 мкм) или изменения оптич. плотности суспензии. Применение центрифуг позволяет снизить предел измерения до 0,1 мкм (с помощью ультрацентрифуг можно измерять даже размеры крупных молекул, т.е. 1-100 нм). Во-вторых, широко используют разнообразные методы рассеяния малыми частицами света (см. Нефелометрия и турбидиметрия), в т. ч. методы неупругого рассеяния, а также рассеяния рентгеновских лучей, нейтронов и т.п. В-третьих, для определения уд. пов-сти применяют адсорбц. методы, в к-рых измеряют кол-во ад-сорбир. в-ва в мономолекулярном слое. Наиб, распростраиен метод низкотемпературной газовой адсорбции с азотом в качестве адсорбата (реже аргоном или криптоном). Уд. пов-сть высокодисперсной твердой фазы часто определяют методом адсорбции из р-ра. Адсорбатом при этом служат красители, ПАВ или др. в-ва, малые изменения концентрации к-рых легко определяются с достаточно высокой точностью. [c.78]

Четыре типа бомбардирующих частиц (медленные и быстрые нейтроны, заряженные частицы и фотоны), используемых для индуцирования ядерных реакций, в которых образуются индикаторные радионуклиды (ИРН), составляют основу четырех различных активационных методов нейтронный активационный анализ па тепловых нейтронах (НАА), активационный анализ ш быстрых нейтронах (БНАА), активационный анализ на заряженных частицах (34 А А) и фотонный активационный анализ (ФА А). Поскольку НАА — наиболее важный и широко применяемый метод, то он рассмотрен в этой главе более детально, тогда как БНАА, ЗЧАА и ФАА представляют собой скорее специальные дополнительные к НАА методы, и для них в этом разделе даны лишь краткие характеристики. [c.92]

Крайне низкие пределы обнаружения уже сегодня могут быть достигнуты методом НАА для многих материалов, таких, как алмаз и графит, кремний и другие материалы на его основе, а также органические материалы, используемые в микроэлектронике, например полиимиды. При активами углеродсодержащих материалов не образуется радионуклидов основы с детектируемой активностью. Таким образом, можно определять все индикаторные радионуклиды без каких-либо помех со стороны радионуклидов основы (например, см. рис. 8.4-6). В НАА кремния и кремнийсодержащих материалов радионуклид 81, образуемый в реакции 81(п,7) 81 из основы, благодаря его малому периоду полураспада 1х/2 = 2,6 ч) оказывает влияние только при определении короткоживущих индикаторных радионуклидов. Более того, довольно низкие сгт (0,116) и изотопная распространенность 81(3,1%), а также тот факт, что является почти чистым /3-излучателем, еще больше уменьшают степень влияния 3 81. Поэтому ИНАА можно рассматривать как наиболее мощный метод ультраследового анализа кремния и кремний содержащих материалов, таких, как кварц, нитрид кремния и карбид кремния. В ИНАА, использующем современную 7-спектрометрию, поток нейтронов 10 см -с и оптимальный режим облучения, можно достигнуть крайне низких пределов обнаружения для большого числа примесных элементов в кремнии, как можно видеть из рис. 8.4-9. 42 элемента можно определить при содержаниях < 1млрд . [c.124]

Есть указания на принцига1альную возможность анализа структуры кристалла белка с помощью электронного иэлучения, а также посредством метода нейтронного рассеяния [162]. В будущем, вероятно, приобретут значение математические методы, которые позволят осуществлять на ЭВМ расчет третичной структуры на основе данных о первичной структуре [163]. Первые попытки, в основном в применении к спиральным белкам (миоглобин), привели к интересным результатам [164]. Хеглер и Хониг [165] рассчитали на примере полипептидной цепи, составленной из глицина и аланина, условия, необходимые для образования компактной глобулярной структуры белка. [c.384]

Инструментальные методы. В последние годы инструментальные методы активационного анализа определения ультрамалых количеств марганца нашли чрезвычайно широкое применение. Их преимущество заключается в том, что облучение и измерение наведенной активности производится без разрушения исследуемых образцов. Вследствие этого они позволяют сократить время определения и устранить ошибки, вносимые при химической обработке проб [509]. Инструментальный метод основан на селективном измерении у-излучения от анализируемой пробы на у-спек-трометрах с NaJ (Т1)- или Се(Ь1)-детекторами с многоканальными анализаторами импульсов. Особенно большое развитие инструментальный метод получил с использованием Се(Ь1)-детектора с многоканальными анализаторами импульсов (512, 1024, 4096 каналами). Основное преимущество полупроводниковых детекторов — высокое разрешение фотопиков с близкой энергией. Разрешение для хорошего кристалла NaJ(Tl) размером 25 см X 3,5 см составляет 8—10% [84] в области y 1 Мэе и никогда не может быть меньше 6,6%. Разрешающая способность Се(Ь1)-детекторов составляет 1—3% [337]. Определение марганца этим методом в различных объектах приведено в табл. 16. На рис. 24 представлен у-спектр, полученный при инструментальном нейтроно-активационном определении примесей в H2SO4 [1026], а на рис. 25 — [c.98]

Метод нейтронно-активационного анализа имеет особо важное значение при исследовании метеоритов [360, 361, 714, 914, 974, 1061, 1379, 1399, 1402, 1403, 1537, 1538] и лунных пород [1009, 1268, 1404, 1500, 1522, 1523]. Содержание марганца определено инструментальным методом в большом количестве хондри-тов, ахондритов, мезосидеритов, палласитов, железных метеоритов [361, 714, 1402], а также в различных минеральных фазах хондритов [714, 1537]. Большой интерес представляют работы по нейтронно-активационному определению космогенного Мп в метеоритах [360, 1051, 1052, 1054, 1072] и лунных породах [1053, 1055]. Долгоживущий изотоп Мп испускает только Х-лучи, которые могут быть измерены лишь на специальной низкофоновой аппаратуре и при наличии большого количества образца 100 г). [c.100]

Химический состав метеоритов,изучался во многих лабораториях разными исследователйми с применением различных ана- литических методик В настоящее время для определения состава метеоритов применяются методы нейтронной активации в сочетании с радиометрией, рентгено-флюоресцентного анализа, метод изотопного разбавления в сочетании с масс-спектромет-" рией. [c.102]