Способ активационного анализа Советский патент 1977 года по МПК G01N23/221 

Изобретение относится к активационному анализу и может быть использовано при определении концентраций элементов в порошковых пробах. Известен способ активационного анали- за, состоящий в следующем. Порошков5ю пробу облучают потоком частиц от какоголибо источника в течение времени, достато ного для образования радиоактивного изотопа в заметных количествах. После выдер ки (остывания) измеряют бета - или гамма-активность образовавщегося изотопа Однако известный способ имеет низкую чув ствительность и селективность к некоторым элементам. Целью изобретения - повышение чувстви тельности и селективности активационного анализа порошковых проб. Цель достигается тем, что по предлагаемому способу определяют суммарную энергию бета - и гамма-излучения, возникающего при каждом акте радиоактивного распада. По этой суммарной энергии с учетом периода радиоактивного распада идентифицируют радиоактивные изотопы, образо авшиеся в пробе при облучении. Образовавшееся при облучении какимилибо частицами радиоактивное ядро распадается с испусканием бета- и гамма-излу.. чения. Этот распад часто бывает каскацным. Испускается бета-частица, а затем через промежуток Бремени менее 1и - один или несколько т-амма квантон. Сл-ммарная энергия бета- и гамма-излучения превышает среднюю энергию бета-излучения и энергию гамма-квантов и является дополнительной специфической характеристикой радиоактивного ядра. Ее измерение позволяет повысить чувствитепьность и селективность их определения актизацисн-тьпч-; методом. Расчеты i прецвари гз/гьна ; проверка на лабораторных эксперимеятальных установках показывает, что npeaJiaraeMiJi; способ целесообразно применять ири определении ЛИТИЯ; фтора, серебра, инция i; целого ряда других элементов. На чертеже :3;;1СПЗ. fj.ci приведена схемг радиоактивного изотопа с 1{ориойо;у1 диоактиы; 7,35 ceKj образовав1Л&гос -: Р полураспада

результате активации фтора быстрыми нейт16

,19

F (-Л ,,) N

Анализ

ронами: „г v н схемы распада показывает, что максимальная суммарная энергия бета- и гамма-излучения составляет для изотопа N 10,3 Мэв при любой схеме распада. Так как спектр гамма-излучения белый, а не линейчатый и имеет максимум при некоторой средней энергии, то средняя энергия, кото- рая может быть зарегистрирована детектором ядерного излучения при полном поглощении в нем анергии каскадного бета- и гамма-излучения, составляет для изотопа 14 около 8 Мэв.

В известном способе нейтронно-активационного анализа основными мешающими элементами при определении фтора являются алюминий и кремний, которые в результате реакции на быстрых нейтронах (ti,fb, образуют радиоактивные изотопы М8 и А, с периодами полураспада 9,5 и 2,3 мин соответственно, что приводит к усложнению методики измерений. Например, для уменьт шения влияния на результаты измерений, изотопа А6 , образовавшегося по реак- ции S-i (ri , |Ь) At , проводят следующий дополнительный цикл активации: активацию быстрыми нейтронами в течение 3 мин; остывание в течение 2 мин, за это вре- мя продукты реакции на фторе практически полностью распадаются, а изотоп А6 распадается меньше, чем наполовину; измерение в течение 3 мин. По результатам измерений можно оценить вклад активации кремния.

Таким образом, в известном способе влияние мешающих элементов лишь учиты-, вается, что существенно снижает точность

определения фтора. Предлагаемый же способ позволяет полностью избавиться от влияния активации кремния и алюминия при определении фтора, если регистрировать каскадное бета- и гамма-излучение изото-па N, суммарная потеря энергии которого в детекторе превышает 4,6 Мэв. В этом случае влияние активации кремния и алюминия полностью исключается тем, что максимальная энергия, выделяемая при каждом акте радиоактивного распада, составляет для изотопа А6. 4,6 Мэв, и для изотопа MS 2,6 Мэв.

о

Формула изобретений

1.Способ активационного анализа пробы материала, основанный на ее облучений источником радиоактивного излучения и измерений наведенной радиоактивности, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и селективности анализа,измеряют суммарную энергию бета- и гамма-излучения, выделяющуюся в детекторе при каждом акте распада радиоактивного изотопа, и по результатам измерений определяют содерж ание элемента в пробе.

2.Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью упрощения методики определения фтора в порошковых пробах, измеряют суммарную энергию бета- и гаммаизлучения радиоактивного изотопа азот-16, образовавшегося в пробе под действием ней ронов, при пороге дискриминации свыще

4,6 Мэв.

/ТТЛ///.

{/Х/У///

7,35 сен

.о

. «л)

Vtt «аа

ч. «

ь

ъ

1§

ь-ч 1су;