Презентация на тему Активационные методы. (Лекция 6)

качественного и количественного состава исследуемых объектов путем измерения радиоактивного

излучения ядер, возбуждаемых в процессе индуцированных ядерных превращений. Для воздействия на ядра элементы облучают различными ядерными частицами и жесткими γ-квантами. Ядерные взаимодействия бомбардирующих частиц разных типов различаются по характеру и сложности протекающих процессов.

в течение короткого времени (10–18–10–12 сек) переходят в основное

состояние, испуская при этом характеристическое ядерное излучение. Конечными продуктами в зависимости от исходных ядер и протекающих ядерных процессов могут быть как стабильные, так и радиоактивные ядра. Последние распадаются с соответствующим периодом полураспада и по определенной схеме распада

облучения образцов используют разнообразные источники нейтронов, в которых нейтроны

обычно получаются в результате ядерных реакций. Основные характеристики источников нейтронов – мощность источника, определяемая числом нейтронов, испускаемых в единицу времени (нейтрон/сек), и энергетический спектр нейтронов.

Нейтроны, равномерно распространяясь от источника во всех направлениях, создают в каждой точке пространства в окрестностях источника определенную плотность нейтронов n, равную числу нейтронов в единице объема (нейтрон/см3).

– наиболее мощные источники нейтронов.

энергией нейтронов, используемых для активации, различают три метода НАА:

активационный анализ на тепловых, резонансных и быстрых нейтронах. Каждый из этих методов имеет определенные достоинства и в то же время сталкивается со специфичными трудностями, не свойственными другим методам нейтронного активационного анализа

и применение получил активационный анализ на тепловых нейтронах.
Такое значение

этот метод приобрел, так как он применим к подавляющему числу элементов периодической системы, и в большинстве случаев отличается исключительно высокой чувствительностью определения. Анализ показывает, что из 84 стабильных и долгоживущих естественных радиоактивных (U и Th) элементов с помощью активации тепловыми нейтронами сравнительно просто и с высокой чувствительностью можно обнаружить и количественно определить 74 элемента в том числе уран и торий

сравнению с другими методами. Отсутствует химическая подготовка пробы, что

исключает погрешности за счёт привноса или удаления элементов вместе с реактивами.
Методика НАА заключается в облучении исследуемых проб в реакторе потоком тепловых нейтронов и последующем измерении наведенной активности на гамма-спектрометре с полупроводниковыми детекторами.

по запаздывающим нейтронам основан на явления испускания этих нейтронов

при делении тяжелых элементов.
Методика разработанна Е.Г. Вертманом, Ю.М. Столбовым и Р.П. Мещеряковым в Томском политехническом университете и заключается в регистрации запаздывающих нейтронов, которые, в отличие от мгновенных нейтронов, сопровождающих деление ядер тяжелых элементов, испускаются с запаздыванием на время, определяемое периодом полураспада изотопов, так называемых “предшественников запаздывающих нейтронов”. Предшественники запаздывающих нейтронов являются осколками деления ядер 235U, 238U и 232Th. Периоды полураспада основных шести групп запаздывающих нейтронов составляют от десятых долей секунды до минуты

и золото.
Содержание урана определяют, регистрируя запаздывающие нейтроны, испускаемые продуктами

деления 235U, который делится тепловыми нейтронами.
Методика рекомендуется для определения урана при его содержании от 0,00005 до 1 % в различных магматических, осадочных, метаморфических породах, рудах и минералах, содержание тория в которых не более чем в десять раз превышает содержание урана
Предел обнаружения МЗН значительно ниже, чем у традиционных методов анализа и равен 2·10–7 % для U и 4·10–5 % для Th.

исследования радиоактивных руд и горных пород, основанные на измерении

радиоактивных излучений.
Радиометрические, методы широко применяют на всех этапах поисков, разведки и эксплуатации месторождений полезных ископаемых для определения природных радионуклидов в горных породах, рудах и продуктах их переработки.

которая позволяет проводить измерение мощности экспозиционной дозы гамма-излучения, как

на дневной поверхности, так и в подземных горных выработках и скважинах (γ-каротаж).
В зависимости от условий проведения γ-съемки и требований, предъявляемых к ее результатам, применяются различные приборы с разной чувствительностью к γ-излучению. Наибольшей чувствительностью обладают приборы со сцинтилляционными счетчиками.

дозы гамма-излучения называются – радиометры. Большенство приборов позволяют проводить

измерение мощности экспозиционной дозы гамма излучения от 0,1 до 10000 мкр/ч в энергетическом диапазоне от 80 кэВ до 2,6 МэВ.

содержания в пробах γ-излучающих радиоактивных элементов.
Измерения γ-излучения проб проводятся

исключительно импульсным методом или со сцинтилляционными счетчиками. Применение последних позволяет производить γ-измерения с высокой чувствительностью. Активность пробы сравнивается при одинаковых геометрических условиях с активностью эталона c последующими вычислениями.
С использованием сцинтилляционных спектрометров метод применяют в основном для раздельного определения U, Ra, Th, К в пробах горных пород и руд. В отечественной полевой практике чаще всего используются приборы РКП-305, РКП-306 и н.д.

преминением β-метода предназначены для оконтуривания ореолов рассеяния радиоактивных элементов

в поверхностном слое горных пород или почв. При этом фиксируется не только солевой ореол радиоактивных элементов, но и эмана-ционный ореол (по β-излучению продуктов распада эманации). При (β-съемке наряду с β-излучением регистрируется и γ -излучение пород.

основным радиометрическим методом определения содержания урана в пробах равновесных

урановых руд. Радиоактивность пробы по β-лучам сравнивается с радиоактивностью эталона в одинаковых геометрических условиях измерения. Толщина слоя пробы и эталона должна быть насыщенной для β-лучей (не меньше 1,5 г/см2).

на чаще всего импульсным методом на лабораторных радиометрах.
Кроме

самостоятельного применения, β-метод используется в комплексе с γ-методом для измерения урано-ториевых и неравновесных руд.

и определения концентрации радиоактивных элементов (226Ra, 222Rn, U и

н.д.) в измельченных пробах радиоактивных руд и пород.
Альфа-излучение радиоактивных изотопов характеризуется спонтанным испусканием альфа-частиц (или ядер 4Не) с характеристическими энергиями, находящимися обычно в интервале от 4 до 6 МэВ.