Активтелген талдау

Талдаудың радиометрлік әдістері. Активтелген талдау

Заттарды нейтрондардың, протондардың (сутегі ядросының изотопы - протийдің), дейтрондардың (сутегі ядросының изотопы протийдің), дейтрондардың (сутегі ядросынын изотопы - дейтерийдің), тритондардың (сутегі ядросының изотопы - тритийдің), электрондардың. позитрондардың α-бөлшектердін (гелий атомының ядролары) және басқалардың ағынымен сәулелендіру нәтижесінде осы заттардың атомдары радиоактивті изотоптарды түзей отырып, ядролық түрленуге ұшырайды.

Аналитикалық мақсатта кинетикалық энергиясы 0,2 эВ жоғары нейтрондар ағынымен сәулелендіреді. Атом ядросының нейтронды қармауы нәтижесінде элементтің (зарядтың) жаңа ядросы түзіледі, алайда оның массасы бірлікке артық болады, яғни әуелгі элементтің изотопы түзіледі. Жаңа ядро көбінесе тұрақсыз келеді, ол өздігінен әйтеуір бір бөлшекті немесе кванты не басқаны өзінен бөліп шығарады. Ядролық реакциялар кезіыде алынған изотоптар өзінің активтігі, жарғылай ыдырау кезеңі, кванттар мен бөлшектер энергиясы бойынша ерекшеленеді, мұны олардың өзін ажырату үшін пайдаланады.

Нейтронды-активтелген талдауды жургізген кезде үлгіні ядролық реактор ішіне енгізеді, онда қозуға бейім элементтер нейтрондарды қармап алады да, активгігі болады. Жекеленген элементтерді теңестіріп алып, гамма-спектроскопия көмегімен анықтайды, мұны ЭЕМ иайдаланып, күрделі құраушыларға бөле отырып жургізеді. Бұл әдістін сезімталдығы өте жоғары және ол нейтрондардың ағынына, элементтердің нейтрондарды қармау қабілетіне, түзілген жаңа радиоактивті элементтің жартылай ыдырау кезеңіне (периодына), γ-сәуле шығару энергиясына және басқадай параметрлерге тәуелді. Келтірілген активтігі (А) мына теңдеумен өрнектеледі:

мұндағы N - белгілі элементтің атом үлгісіндегі саны; σ- оның нейтрондық қармау қимасы (см²); φ- нейтрондар ағымының қуаты (нейтрон саны) см² С; t - сәулелену уақыты; Т_0,5 - өнімнің жартылай ыдырау кезеңі (мерзімі). Осындағы t мен Т_0.5 бір өлшемді болу керек.

Іс жүзінде талданатын үлгімен бір мезгілде стандартты сәулелендіріп, сандық анықтау үшін оларды салыстырады. Мұндағы нейтрондар ағьшы біртекті болмай, өзгерісте болғандықтан, есептік формуланы пайдалану қиынға түседі.

Үлкен атомдық реакторларда сәулелендіргенде 10 ⁻¹⁰ г-ғa дейінгі элементті байқауға болады. Ал лабораториялық реакторларда активтелген талдау тек кейбір элементтерге мүмкін. Атап айтқанда, егер активтеушіде 25 мг Ra мен 250 мг Be болса (реакция кезінде), ⁹Ве (α, n)¹²С нейтрондар ағынының қуаты 100 нейтрон (см²С) болады. Мұнымен тек Rh, Ag, Zn, Dy сияқтыларды ғана активтеуге болады. Қуаттылығы 10³-10⁴ нейтрон (см² С) болатын 124 Sb мен Be 19 элементті талдауға мумкіндік береді. Атомдық реакторда оттегінен кейінгі элементтерді анықтай алады.