химический каталог




Радиоизотопные и рентгеноспектральные методы

Автор Н.Н.Шумиловский, Ю.П.Бетин, Б.И.Верховский

жной смеси. Например, если полученный путем активации радиоактивный изотоп контролируемого элемента излучает бета-частицы большей энергии, чем бета-частицы изотопов других элементов, то излучение этого изотопа можно выделять, применяя соответствующие фильтры-поглотители.

В случае, когда изотопы испускают гамма-кванты, их разделение по энергиям производится с помощью гамма-спектрометра. Следует заметить, что в настоящее время при активационном анализе спектроскопия как более точный метод получила наибольшее распространение и при анализе бета-спектра облученных проб.

Избирательное определение изотопов можно также осуществить по виду кривой их распада.

При активационном анализе практически всегда используют метод сравнения. Этот метод заключается в том, что эталон известного состава облучают по возможности одновременно и при тех же условиях, что и анализируемую пробу. Зная отношение активностей эталона и анализируемой пробы, можно с большой точностью вычислить содержание того или иного элемента в пробе.

Чувствительность активационного анализа в основном определяется интенсивностью нейтронного потока и эффективным сечением активации.

Сечение активации медленными нейтронами, как правило, возрастает при убывании энергии. Имеются, однако, атомные ядра, сечение активации которых не монотонно возрастает по мере уменьшения энергии нейтронов, а имеет максимумы при некоторых значениях энергии (области резонанса).

При облучении пробы до насыщения предел чувствительности обнаружения элемента, выраженный его весовым содержанием в пробе G в граммах, с некоторыми допущениями определяется [Л. 89] по формуле

5-Ю-'Ш

где М—молекулярный вес элемента; /„ — плотность нейтронного потока

(нейтрон[см2 • сек). а — сечение активации, барн (1 барн = Ю~п см). Практически пределы чувствительности обнаружения элементов сильно зависят также от природы остальных элементов пробы, периода полураспада полученных в пробе радиоактивных изотопов и ряда других факторов.

В настоящее время активационный анализ применяется во многих областях науки и техники. Можно привести примеры применения этого метода в металлургии |Л. 90], химии (Л. 91], геофизике [Л. 92] и др.

Применение активационного анализа в аналитической химии обусловлено его большой пороговой чувствительностью, достигающей для некоторых элементов (иридий, родий, иттербий, гадолиний, индий, золото, серебро и некоторые другие) 10~7—10_10% весовых с приемлемой для практики точностью. Перспективы применения активационного анализа в химии и металлургии тесно.связаны, в частности, с развитием производства полупроводниковых материалов. Это объясняется тем, -что производство полупроводниковых приборов основано на применении материалов ультравысокой чистоты, содержание многих примесей в которых порядка Ю-5—10-6% является уже недопустимым. Так, увеличение содержания сурьмы в кремнии примерно с 5,0- Ю-6 до 2,5-10~5% вызывает изменение удельного сопротивления с 52 до 10 ом-см [Л. 90].

Большой интерес представляет использование активационного анализа для автоматического контроля состава руд и продуктов их обогащения. Количественная оценка содержания ценных компонентов в минеральном сырье с помощью активационного анализа затруднена главным образом из-за присутствия в рудах и продуктах обогащения наряду с определяемым (ценным) компонентом большого числа мешающих анализу элементов.

В табл. 5-1, например, приведены активационные характеристики некоторых изотопов, входящих в состав

медной руды [Л. 93]. Из табл. 5-1 следует, что гамма- и

бета-спектры излучения ряда активируемых элементов,

входящих, как правило, в состав медных руд, по энергиям мало отличаются друг от друга. Например, наличие

7* 90

алюминий-28 имеет период полураспада 2,3 мин. В этом случае время активации может быть уменьшено до нескольких минут.

5-3. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЯДЕРНЫХ РЕАКЦИЙ

Для этого метода характерно, что контролируемый элемент под действием первичного потока излучения (например, нейтронов) не образует радиоактивных изотопов, а в результате реакций захвата излучает вторичное излучение в виде потока частиц или квантов [Л. 88]. Поток вторичного излучения /вт контролируемого элемента при облучении его нейтронным потоком Jn определяется выражением

/вт =/^СГдахв^а, (5-5)

где ff3aiD — сечение реакции захвата;

иа — число атомов элемента в мишени.

160

Широко применяется реакция радиационного захвата нейтронов (п, у). Сечение реакции (п, у) тяжелых ядер приближенно определяется соотношением

(5-6)

(где Еп — энергия нейтронов)

и особенно велико в области тепловых нейтронов.

Отсутствие в выражении (5-5) члена, зависящего от времени, показывает, что поток вторичного излучения больше по сравнению с получаемым при активационном анализе [см. (5-3)]. Поэтому контроль состава в данном случае может осуществляться при использовании гораздо меньших потоков нейтронов. В табл. 5-2 приведены значения энергий гамма-излучения, испускаемого при захвате тепловых нейтронов некоторыми элементами. Большая ве

страница 30
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60

Скачать книгу "Радиоизотопные и рентгеноспектральные методы" (1.41Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
В магазине КНС Нева купить комплектующие на компьютер - в кредит не выходя из дома в Санкт-Петербруге, Пскове, Мурманске и других городах северо-запада России!
калорифер водный wh 60-30
скамья чугунная новый парк
шумогаситель в приточных установках

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(22.07.2017)