Файл: Кузнецов, Р. А. Активационный анализ.pdf

рода, 2) быть инертным, 3) обладать достаточной механической прочностью.

Особенно трудно удовлетворить первое требование. Поэтому при облучении в ампулах требуется поправка на холостой опыт, но при этом нужно убедиться, что эта поправка постоянна. Ра­ дикальный способ состоит в удалении упаковки перед измере­ нием, но это требует 3—5 сек, а иногда исключает возможность повторного анализа.

Уменьшить величину окисной пленки позволяют такие прие­ мы, как подготовка поверхности пробы к анализу в бескисло­ родной среде и замена рабочего газа в пневмопочте азотом или инертным газом. Эффективным средством может быть травле­ ние поверхности облученной пробы химическим способом. При анализе алюминия для удаления поверхностного слоя достаточ­ ной толщины применялась обработка раствором NaOH

деления кислорода в некоторых матрицах сталкиваются с силь­ ным увеличением погрешности, обусловленной мертвым време­ нем и перегрузкой регистрирующей аппаратуры. Например, при интенсивности потока нейтронов 5-109 нейтрон;сек облуче­ ние алюминия и меди дает интегральную скорость счета более

Точность у-активационного анализа

По точности получаемых результатов и источникам погреш­ ности у-активационный анализ имеет много общего с активаци­ онным анализом на быстрых нейтронах. Это обстоятельство в целом обусловлено некоторыми общими свойствами активирую­ щего излучения в обоих случаях: высокой проникающей спо­ собностью, значительным градиентом плотности и, как правило, нестабильностью интенсивности. Основным способом получения количественных результатов также является метод мониторов. Учитывая эту общность, видимо, нет необходимости останавли­ ваться на всех возможных источниках погрешности и можно ограничиться рассмотрением только тех из них, которые пред­ ставляются специфичными для данного метода.

В отличие от активационного анализа па быстрых нейтро­ нах, где энергия начальных нейтронов зависит от используемой ядерной реакции и практически постоянна, источники тормоз­ ного излучения позволяют менять энергию в широких пределах. Поэтому возникает проблема точной установки желаемой энер­ гии, поскольку в ходе экспериментов часто приходится прово­ дить облучения при разных уровнях предельной энергии. Кро­

298

ме того, заданная энергия в ходе облучений должна поддержи­ ваться постоянной. Так как в определенных энергетических ин­ тервалах ход зависимости удельной активности элементов от энергии тормозного излучения резко различен, то в методе мониторирования это может привести к ухудшению точности опре­ делений.

Наиболее простой способ исключения этого источника по­ грешности состоит в применении в качестве монитора опреде­ ляемого элемента или элемента, имеющего аналогичный ход интегральной кривой возбуждения. Возможно также использо­

±15 кэв этот фактор не оказывает влияния на точность полу­ чаемых результатов.

Как уже отмечалось выше, жесткое тормозное излучение об­ ладает высокой проникающей способностью, поэтому при облу­ чении небольших проб эффект ослабления практически можно

ность на глубине л: см\ ц — линейный коэффициент поглощения, см~1. Тогда уравнение активации (5.3) с учетом поглощения тормозного излучения в случае облучения однородной пробы параллельным пучком принимает вид:

0 Е,п о р

где p(£) — функция изменения линейного коэффициента погло­ щения с энергией у-излучения; S — площадь пробы; р — плот­ ность вещества пробы. Аналитическое решение приведенного выражения невозможно, и расчет может быть выполнен только численным интегрированием.

Однако, как показал Лутц [353], в условиях резонансного хода функции возбуждения функцию ц(В) с достаточной для практических целей точностью можно заменить постоянной ве­ личиной р (£ т ), где Ет — резонансная энергия рассматривае­ мой ядерной реакции. Тогда поправочный коэффициент ослаб-

299

ления, определяемый как отношение удельной активности дан­ ного элемента в пробах его удельной активности в отсутствие поглощения, равен

щения вещества пробы при энергии Ет, см-1. Однако теорети­

мозного излучения можно определить с помощью двух монито­ ров, устанавливаемых до и после пробы.

В определениях при умеренных энергиях тормозного излу­ чения (до 25 Мэе) очень малую роль играют интерферирую­ щие реакции, поскольку выход ядерных реакций с вылетом за­ ряженных частиц низок. Однако при увеличении энергии до 35—60 Мэе роль таких реакций возрастает. Специфичным ис­

пока находит в области концентраций выше 1СН5%, интерфери­ рующие реакции редко играют существенную роль.

Вообще говоря, анализу общей точности у-активационного анализа уделено мало внимания. Имеются только данные по оценке сходимости и правильности метода применительно к не­ которым конкретным системам. В большинстве случаев относи­ тельное стандартное отклонение лежит в пределах 5-f-20%.

Анализ источников погрешности при использовании бетатро­ на с внутрикамерным облучением был сделан Р. А. Кузнецо­ вым [136]. Для этого случая характерны малые размеры зоны облучения, сильный градиент плотности и значительная неста­ бильность излучения. Поэтому единственную возможность по­ лучения надежных количественных результатов в таких усло­ виях предоставляет метод мониторов.

Указанные особенности пучка излучения предъявляют жест­ кие требования к анализируемым пробам. Очевидной является необходимость выдерживать с высокой точностью размеры и форму облучаемых проб. Более того в статических условиях можно анализировать только однородные пробы, иначе полу­ ченные результаты не будут характеризовать среднее содержа­ ние исследуемого компонента в пробе. Неоднородные пробы

веты, выточенные из алюминия. Эти кюветы вводятся в специ­ альном держателе в систему для внутрикамерных облучений.

300

Все устройство сконструировано таким образом, чтобы обеспе­ чить хорошую воспроизводимость положения пробы и монитора в зоне облучения.

Перечень исследованных факторов, методика исследования и полученные результаты приведены в табл. 25. При выполне­ нии каждого опыта проводилось не менее 30 определений. Ана­ лиз полученных данных показывает, что в данном случае основ­ ным фактором, определяющим точность результатов, является операция упаковки пробы.

Т а б л и ц а 25

Влияние различных факторов на точность определений

и состав пробы. Для изучения этих факторов были приготовле­ ны смеси из сахарозы и окиси в разных соотношениях. Из каж­ дой смеси отбирали по две пробы, которые упаковывали в кю­ веты, и проводили определение удельной активности углерода при облучении с медным монитором. Оказалось, что при значи­ тельном изменении величины навески (244—728 мг) и состава пробы (содержание свинца меняется в пределах 0—80%) удельная активность не показывает значимого отклонения от среднего значения.

Точность активационного анализа на заряженных частицах

Основные особенности этого метода были рассмотрены в- гл. 6, здесь же будет сделано несколько дополнительных заме­ чаний, касающихся точности метода при определении крайне низких содержаний элементов по методу толстого слоя.

301