9. Využití jaderných reakcí pro kvalitativní a kvantitativní chemickou analýzu (Aktivační analýza)


·        využívá se známé jaderné reakce terčového jádra

·        proměří se radioaktivní charakteristiky nuklidu vzniklého touto reakcí (gama spektrum
apod.) --tímto způsobem se identifikuje terčový nuklid

·        z velikosti aktivity pak lze soudit na kvantitu prvku

·        k vyhodnocení kvantity slouží standardy o známé hmotnosti, které se ozařují za stejných
podmínek



Neutronová aktivační analýza


·        (n,g) probíhající v jaderném reaktoru (vysoký tok neutronů)

·        vysoká citlivost (jako důsledek velkých účinných průřezů)

·        lze analyzovat více složek najednou

·        záření nuklidů vzniklých aktivací se analyzuje polovodičovým detektorem

o   nedestruktivní analýza přímo v ozářeném vzorku (měření lze automatizovat)

o   v případech příliš složitých směsí je nutno vzorek chemicky dělit (extrakce, ionexy aj.)



Použití:


·        stanovení příměsí v čistých materiálech, horninách, kovech aj.

·        archeologie (obsah stopových prvků umožňuje stanovit původ použitých surovin)

·        výtvarné umění (cca 1 mg vzorku barvy umožní stanovit různé pigmenty charakteristické pro
určité období – lze vyloučit falzifikáty)

·        kriminalistika







Aktivační analýza kladnými projektily


Přímá metoda (analyzuje se aktivita vzniklého nuklidu)

·        jako zdroj projektilů slouží cyklotron

·

^10B(d,n)^11C


^16O(^3He,p)^18F

stanovení lehkých prvků

 (bor v křemíku, kyslík v oceli)





Metoda okamžitých částic


A(x,y)B







·        analýza je založena na studiu energie a počtu částic y (okamžité částice-vznikají při
rozpadu složeného jádra)

·        používá se pro stanovení stopových množství lehkých prvků



                                           ^10B(n,a)^7Li


                                           ^6Li(n,a)^3H


                                           ^14N(n,g)^15N












n-g karotáž (metoda okamžitých částic používaná v geologii)


º aktivační analýza uvnitř geologického vrtu


                           Z – zdroj neutronů ….^241Am-Be., ^252Cf


                           M – moderátor


                           D- detektor okamžitého g - záření



D


M


Z