* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки

447 РАДИОАКТИВАЦИОННЫЙ 2 АНАЛИЗ 448 5 Э т а л о н н ы й о б р а з е ц о б л у ч а е т с я одновременно с и с с л е ­ дуемым в идентичных условиях. П р и а к т и в а ц и и исходного образца из разных состав­ л я ю щ и х его э л е м е н т о в и и з о т о п о в ( к а к о с н о в н ы х , т а к и примесных) образуются различные радиоактивные и з о т о п ы . П о э т о м у п р и п р о в е д е н и и Р . а. необходимо и х п о р о з н ь и д е н т и ф и ц и р о в а т ь . По способу т а к о й и д е н т и ф и к а ц и и Р . а. д е л и т с я н а д в а в а р и а н т а : р ад и о х и м и ч е с к и й и с п е к т р о м е т р ин е с к и й. П р и р а д и о х и м и и , в а р и а н т е о б р а з е ц п о с л е о б л у ч е н и я обычно р а с т в о р я ю т и д о б а в л я ю т в р а с т в о р небольшие известные количества солей элементов, соответствующих образующимся радиоактивным изо­ топам. Затем выделяют и радиохимически очищают к а ж д ы й о п р е д е л я е м ы й элемент. В ы д е л е н н ы й п р е п а р а т с у ш а т , в з в е ш и в а ю т д л я о п р е д е л е н и я х и м и ч . выхода и и з м е р я ю т с к о р о с т ь счета (химич. в ы х о д q — в е л и ­ чина относительная, п о к а з ы в а ю щ а я , к а к а я часть п е р в о н а ч а л ь н о взятого изотопного носителя исполь­ з у е т с я п р и и з м е р е н и и с к о р о с т и счета выделенного р а д и о х и м и ч е с к и - ч и с т о г о п р е п а р а т а ) . По к р и в ы м р а с ­ п а д а и л и другими методами контролируют степень о ч и с т к и в ы д е л е н н о г о и з о т о п а . А н а л о г и ч н ы м способом готовят эталонные образцы. Количество элемента определяют по ф-ле: т п/см *сек. В с е это дает в о з м о ж н о с т ь о п р е д е л я т ь у л ь т ­ р а м а л ы е к о л и ч е с т в а о т д е л ь н ы х э л е м е н т о в (до 1 0 ~ — 1 0 ~ мкг). В к а ч е с т в е и с т о ч н и к о в т е п л о в ы х н е й т р о н о в и с п о л ь з у ю т с я Р о — B e - и R a — В е - н е й т р о н н ы е источ­ ники, нейтронные генераторы и размножители и, конечно, ядерные реакторы. О д н а к о о п р е д е л е н и е н е к - р ы х э л е м е н т о в Р . а. на медленных нейтронах может встречать значительные т р у д н о с т и . Т а к и м и т р у д н о с т я м и м о г у т б ы т ь очень м а л ы е и л и очень большие периоды полураспада обра­ з у ю щ и х с я радиоизотопов, излучение сравнительно м я г к и х рентгеновских лучей и л и электронов и у-лучей н и з к о й э н е р г и и , что в ы з ы в а е т б о л ь ш и е о с л о ж н е н и я п р и регистрации этих излучений, наконец, слишком м а л о е с е ч е н и е а к т и в а ц и и . П о э т о м у метод о п р е д е л е н и я л е г к и х э л е м е н т о в о т Н до Ne, а т а к ж е M g , S, T i , Fe, N b , T l , P b , B i с п о м о щ ь ю а к т и в а ц и и т е п л о в ы м и нейт­ ронами малопригоден. Д л я определения указанных элементов могут использоваться другие ядерные реак­ ц и и . В п е р в у ю о ч е р е д ь это р е а к ц и и , и д у щ и е н а б ы с т ­ рых нейтронах: 6 об. _Jo6./go6. ЭТ, т ЭТ. (2) Pb Tl Mg S Ti Fe« О" 3 a 4 8 2 0 4 2 0 3 2 4 (n, (n, (n, (n, (n, (n, (n, 2n) 2n) p) p) p) p) p) Pb Tl Na 2 0 3 2 0 2 2 4 V™ Sc Mn N 4 8 5 8 1 6 ( T i / = 5 2 , 1 часа) ( T i / = 1 2 дней) ( T i r = 14,97 ч а с а ) ( 7 ^ * = 14,22 д н я ) ( T i ^ = 4 4 часа) ( T , ^ = 2,567 ч а с а ) (Ti^=7,35 сек.) 2 2 где / . и / — и з м е р е н н а я с к о р о с т ь счета о б р а з ц а и э т а л о н а , т $ и т —масса определяемого элемента и э т а л о н а того ж е э л е м е н т а , g $ и q —химич. выход о п р е д е л я е м о г о элемента и э т а л о н а . При спектрометрии, варианте анализа после облу­ чения измеряют спектр у-излунения образца и сравни^ в а ю т его со с п е к т р а м и о т д е л ь н ы х э т а л о н н ы х п р е п а р а т о в , о б л у ч а в ш и х с я одновременно с о б р а з ц о м . П р и необходимости э т у о п е р а ц и ю п о в т о р я ю т н е с к о л ь к о р а з , что позволяет идентифицировать изотопы по энергиям их у-излучения и по периодам п о л у р а с ­ пада. Н и ж е приведен у ~ Р облученного образца ,2.75 полиэтилена. Хорошо в и д н ы ф о т о п и к и (см. рисунок), соответст­ вующие у-линиям ра­ диоактивных изото­ j им п о в п р и м е с н ы х н а т р и я у С п е к т р о б л у ч е н н о г о о б р а з ц а п о л и ­ ( Д = 1,37 Мэв и 2,75 э т и л е н а в ы с о к о г о д а в л е н и я ; в р е м я Мэв) и б р о м а (Е = о б л у ч е н и я — 20 ч а с о в , в р е м я в ы ­ держки —-15 часов. =0,55Л?евиО,77Л/вв). Спектрометрии, вари­ ант дает возможность анализировать образцы после о б л у ч е н и я б е з х и м и ч . р а з л о ж е н и я . К р о м е того, п р и снятии у Р обнаруживаются радиоизотопы, к-рые п р и радиохимии, варианте проведения анализа м о г у т б ы т ь п р о п у щ е н ы , е с л и н а н и х не в е д е т с я о п р е ­ деление). Спектрометрии, вариант применим только т о г д а , к о г д а само а н а л и з и р у е м о е вещество — м а к р о ­ к о м п о н е н т — а к т и в и р у е т с я слабо и н е имеет собствен­ ного мешающего у-излучения. Чувствительность спек­ т р о м е т р и и , о п р е д е л е н и я н и ж е , нем п р и р а д и о х и м и ч . о п р е д е л е н и и н а 1—2 п о р я д к а . И з всех п р и м е н я е м ы х в Р . а. а к т и в и р у ю щ и х ч а с ­ т и ц (быстрые и м е д л е н н ы е н е й т р о н ы , п р о т о н ы , д е й тероны, а-иастицы, жесткие у ) наибольшее п р и м е н е н и е н а х о д я т м е д л е н н ы е н е й т р о н ы , т. к, сеиен и я р е а к ц и й ( п , у) д л я б о л ь ш и н с т в а э л е м е н т о в н а н е с к о л ь к о п о р я д к о в в ы ш е сеиений д р у г и х я д е р н ы х реакций, а потоки тепловых нейтронов в современных ядерных реакторах достигают величины 10 —10 о б э т > 0 л ЭТг 0 e aTt с п е к т т - с п е к Т а - к в а н т ы 13 16 Д л я ц е л е й P. а. в р я д е с л у ч а е в и с п о л ь з у ю т с я источ­ ники заряженных частиц и ускорители. Т а к , актива­ цией с помощью а-частиц Ро -источника удается о п р е д е л я т ь В , F , N a , Mg и А 1 , с ч у в с т в и т е л ь н о с т ь ю 1 0 ~ — 1 0 ~ г . Наконец, все большее применение нахо­ д я т ф о т о я д е р н ы е р е а к ц и и , особенно д л я о п р е д е л е н и я легких элементов, таких к а к кислород, азот и д р . Эти р е а к ц и и н а ч и н а ю т и д т и л и ш ь п р и о п р е д е л е н н ы х — п о р о г о в ы х э н е р г и я х у - к в а н т о в , что п о з в о л я е т с е л е к ­ тивно а к т и в и р о в а т ь и з о т о п ы о т д е л ь н ы х э л е м е н т о в — п р и м е с е й в а н а л и з и р у е м о м веществе. С п о м о щ ь ю ф о т о ­ ядерных реакций анализировались различные орга­ нич. в е щ е с т в а и м е т а л л ы . Ч у в с т в и т е л ь н о с т ь о п р е д е ­ ления кислорода, напр. п р и использовании совре­ менных бетатронов и ускорителей, составляет 10~ — 1 0 ~ вес. % . В п о с л е д н и е годы д л я ц е л е й Р . а. все б о л ь ш е и с п о л ь з у ю т р а д и о и з о т о п ы с весьма м а л ы м и п е р и о д а м и п о л у р а с п а д а , от н е с к о л ь к и х м и н у т до нескольких секунд. Работа с такими радиоизотопами стала возможной благодаря применению специальных у с т р о й с т в , к - р ы е д о с т а в л я ю т и с с л е д у е м ы е о б р а з ц ы от места а к т и в а ц и и к м е с т у и з м е р е н и я з а н е с к о л ь к о секунд, и многоканальных анализаторов с малым м е р т в ы м временем. Т а к и м п у т е м о п р е д е л я л с я ф т о р в б и о л о г и и , м а т е р и а л а х п о F (Т^. = 11,4 с е к . ) и V ( Г 1 / = 3 , 7 6 м и н . ) п р и с о д е р ж а н и и до 1 0 ~ — 1 0 ~ в е с . % . 210 3 4 2 3 2 0 5 2 2 5 6 2 Р . а. и м е е т с в о и п р е и м у щ е с т в а и н е д о с т а т к и . К д о ­ с т о и н с т в а м метода, в п е р в у ю о и е р е д ь , о т н о с я т с я ирезвыиайно высокая чувствительность и возможность определения отдельных элементов в ряде слуиаев без р а з р у ш е н и я образца. К преимуществам следует т а к ж е о т н е с т и о т с у т с т в и е в ы с о к и х т р е б о в а н и й к иистоте химии, р е а к т и в о в , ито и р е з в ы и а й н о с у щ е с т в е н н о п р и определении микро- и с у б м и к р о к о н ц е н т р а ц и й эле­ ментов. П р и работе с к о р о т к о ж и в у щ и м и изотопами а н а л и з м о ж е т б ы т ь п р о в е д е н в теиение н е с к о л ь к и х м и н у т . К н е д о с т а т к а м метода следует о т н е с т и воз­ можность деструкции и л и даже разрушения образца п р и о б л у ч е н и и , т. к. д л я д о с т и ж е н и я в ы с о к о й и у в с т в и т е л ь н о с т и необходимо и м е т ь достатоино м о щ н ы е п о т о к и я д е р н ы х и з л у и е н и й . К р о м е того, п р и р а б о т е с сильно активирующимися материалами п р и х о д и т с я прибегать к специальной защитной технике. Часто т а к ж е м о г у т и д т и побочные я д е р н ы е р е а к ц и и , к - р ы е