Neytron faollashuvini tahlil qilish

Neytron faollashuv tahlili (NAA) - bu neytronlar tomonidan nurlangan namunadan chiqarilgan gamma nurlarini o'lchashga asoslangan analitik usul. Namunadagi elementdan gamma nurlarini chiqarish tezligi ushbu element kontsentratsiyasiga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir. NAA ning asosiy afzalliklari quyidagilardan iborat:

 Bu bir vaqtning o'zida ko'plab materiallarda 70 tagacha elementni aniqlashga qodir bo'lgan ko'p elementli texnikadir.
 u buzilmaydi va shuning uchun hosilni aniqlash bilan bog'liq xatolardan aziyat chekmaydi
 u NAA tomonidan aniqlanishi mumkin bo'lgan elementlarning ko'pchiligi uchun juda yuqori sezuvchanlikka ega - aniqlash chegaralari 0,03 ng dan 4 mkg gacha.
 bu juda aniq va aniq - ko'plab elementlar uchun 2-5% nisbiy standart og'ishning umumiy xatolariga erishish mumkin
 bir necha mikrogrammgacha bo'lgan kichik namunalar NAA tomonidan tahlil qilinishi mumkin

Prinsip

NAA tomonidan namunalarni tahlil qilish jarayoni ularni neytron manbai bilan nurlantirishni o'z ichiga oladi. Neytronlar namunadagi elementlar tomonidan ushlanib, beqaror radioaktiv izotoplar (radionuklidlar) hosil bo'ladi. Beta zarralari va ko'p hollarda gamma nurlari radionuklidlar parchalanishi natijasida chiqariladi. Ushbu gamma nurlarining energiyasi, odatda, ma'lum bir nuklid uchun farq qiladi va bu fotonlarning ma'lum energiya bilan tarqalish tezligi yuqori aniqlikdagi yarim o'tkazgich detektorlari yordamida o'lchanishi mumkin. Gamma-nurlanishning hosil bo'lishi va parchalanish tezligi nuklidning yarim yemirilish muddatiga bog'liq bo'lganligi sababli, elementar o'lchovlarni nurlanish va parchalanish vaqtlarini o'zgartirish orqali optimallashtirish mumkin (ya'ni, namunaning neytron manbasi yaqinida qancha vaqt va namuna qachon joylashganligi). tahlil qilingan).

Jarayon

NAA uchun eng keng tarqalgan protsedura namunalarni va mos standartlarni issiqlik bilan yopilgan polietilen yoki kvarts flakonlariga joylashtirish va ularni bir vaqtning o'zida nurlantirishni o'z ichiga oladi. Ideal holda, namunalar yadro atrofida aylanadigan "dangasa syuzan" qurilmasida nurlanadi va shu bilan namunalar va standartlar bir xil neytron oqimini boshdan kechirishini ta'minlaydi. Ketma-ket parchalanish davrlaridan so'ng har bir standart namuna ko'p kanalli analizator tizimiga ulangan yuqori aniqlikdagi germaniy detektorlari yordamida tahlil qilinadi. Fon sonidan yuqori energiya hududida to'plangan gamma nurlari soni fotopiklarni hosil qiladi. Hisoblash tahlili tugallangandan so'ng, bu ma'lumotlar spektral ma'lumotlarni tekislaydigan va gamma-nurlari fotopeaklarining aniq maydonlarini aniqlaydigan murakkab kompyuter dasturlari yordamida qayta ishlanadi. Keyin dastur hududni hisoblash stavkalariga (daqiqada hisoblash yoki cpm) aylantiradi. Ushbu dasturlar bir-biriga o'xshash va murakkab fotopeak energiya mintaqalarini hal qilishga qodir. Parchalanish vaqti farqlari, elektron o'lik vaqt yo'qotishlari va hal etilmagan shovqinlar uchun qo'shimcha ma'lumotlar va namunadagi elementlarning ko'pligini hisoblash uchun namuna ma'lumotlarini (cpm / vazn) standart ma'lumotlarga (cpm / mkg) solishtiradi.

Tahlildagi xatolar

NAA tomonidan materiallarni tahlil qilishning asosiy xatosi gamma nurlarining energiya mintaqasidagi signalning fon nisbatiga asoslangan hisoblash statistik xatosidir. Fotopik maydonini aniqlash uchun bitta sigma xatosi umumiy hisoblarning kvadrat ildiziga (fon va aniq hisoblar) aniq hisoblarga bo'linganiga tengdir. Misol uchun, 2000 ta umumiy hisob va 1000 ta aniq maydon bilan eng yuqori maydonni aniqlash taxminan 4,5% hisoblash xatosini keltirib chiqaradi.

Ba'zi elementar aniqlashlar uchun qo'shimcha xato manbasi hal qilinmagan shovqinlar bilan bog'liq. Eng jiddiy shovqinlar turli yadroviy reaktsiyalar natijasida bir xil radionuklidlar hosil bo'lganda yuzaga keladigan shovqinlardir. Misol uchun, U bo'linish mahsulotlarining yuqori konsentratsiyasi La, Ce, Nd, Mo va Zr ko'pligini aniq aniqlashga xalaqit berishi mumkin. Bundan tashqari, ba'zi elementlarning aniqlanishi zarar ko'rishi mumkin, chunki ikki yoki undan ortiq radionuklidlar tomonidan chiqarilgan gamma nurlari tomonidan ishlab chiqarilgan fotopiklar osonlikcha hal etilmaydi. Bunday hollarda empirik tuzatishlar ma'lumotlarni qisqartirish tartibiga kiritilgan.

O'z-o'zidan himoyalanish - bu namuna tomonidan boshdan kechirilgan neytron oqimi zaiflashganda sodir bo'ladigan hodisa bo'lib, bu o'z-o'zidan himoyalangan namunalardagi nuklidlarning neytron faollashuvini kamaytiradi. Bu ta'sir namunada neytronni ushlash ehtimoli juda yuqori bo'lgan elementlarning yuqori konsentratsiyasi mavjud bo'lganda yuzaga keladi, bu maqsad maydon yoki kesma nuqtai nazaridan o'lchanadi

.