Разработка низкофоновой схемы определения низких концентраций некоторых радионуклидов в объектах окружающей среды

• Автор: Невинский, Игорь Олегович
• Шифр специальности: 02.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 148 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. Методы и средства радиоаналитической химии.

1.1.Основные методы недеструктивного анализа

гаммаактивных элементов

1.2.Измерение бетаактивных изотопов..

ЕЗ.Эманационный анализ.

1.4.0сиовные методы анализа альфаактивных элементов

в окружающей среде.

1.5.Анализ литературного обзора и постановка задач исследования

Глава 2. Экспериментальная часть. Разработка и создание

низкофонового комплекса
2.1. Методическая оптимизация низкофоновых измерений на гаммаспектрометре.
2.2.0птимизация условия пробоподготовки радиоактивных
инертных газов в воде и воздухе
2.3. Реализация аналитической схемы определения
бетаактивных изотопов в окружающей среде.
2.4. Разработка методики измерения альфаактивных
изотопов с применением ионизационной камеры
2.5. Комплексирование методов аналитической радиохимии измерениями элементов и соединений1
Глава 3. Практическая реализация разработанной аналитической
схемы в объектах окружающей среды
3.1. Определение урана, тория и калия. .
3.1.Площадные определения и мониторинг радионуклидов и некоторых элементов и их соединений на территории Краснодарского края.
ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Химическая процедура разложения образца и концентрирования урана итория зависит от состава матрицы исследуемого образца. Применение массспектрометрии сопряжено со сложной обработкой данных на ЭВМ. Анализ же с регистрацией осколков деления или запаздывающих нейтронов при активации тепловыми нейтронами применим только для урана и кроме того обладает рядом неудобств. В работе предлагается использовать резонансные эпитепловые нейтроны с энергией 1 4 эВ, что позволяет проводить бездеструктивпый анализ на содержание урана и тория вследствие их селективной активации. В Табл. ИБР ОИЯИ. Для навесок весом 1 г может быть достигнута чувствительность анализа 6 7 гг при точности 15. Такой уровень чувствительности достаточен для определения концентраций урана и тория в случае изучения большинства геологических образцов. В работе описано применение для элементного анализа образцов методик и IX. Наиболее успешно эти методики используются для определения загрязнения окружающей среды тяжлыми металлами, а также для исследований биогенных свойств некоторых минеральных элементов и их влияния на метаболические процессы, происходящие в живых организмах. Важным преимуществом методов IX и является возможность применения образцов без их первичной обработки. Суть методов заключается в регистрации рентгеновского излучения, возбужднного в образце протонами. Источником протонов служит линейный ускоритель, в данном случае, типа ВандеГраафа ЛИФ ОИЯИ. Аналогичные измерения описаны в работах . Продолжить этот перечень недеструктивных методов анализа элементов в образах можно и дальше, главное, что для реализации их необходимы источники реакторы, ускорители элементарных частиц. Реализовать это в обычных аналитических лабораториях, специально для этого предназначенных, практически невозможно. Достичь такую же чувствительность анализов без радиохимического выделения изотопов можно, используя методы аналитической гаммаспектрометрии. В основу метода положено точное знание энергий гаммаизлучения, имеющего монохроматический характер, того или иного изотопа и возможность однозначно его регистрировать. В качестве примера в Табл. Излучателями их являются дочерние продукты этих изотопов, с которыми в природной смеси уран и торий находятся в относительном равновесии. МэВ 3, хотя отдельные линии простираются вплоть до 3,5 МэВ . В результате каскадных переходов в спектре гаммаизлучений появляются линии с энергией, равной сумме энергий квантов каскадного перехода, например, линия КэВ в спектре ТИС и каскадного перехода 3 КэВ. В Табл. Из природных гаммаизлучающих радионуклидов следует отметить изотоп К, который в природной смеси изотопов калия составляет всего 0,. При распаде К около его атомов в результате кзахвата превращаются в атомы Аг, излучая при этом у кванты с энергией 1, МэВ, а остальные атомов в результате 3 распада превращаются в атомы Са. Р частиц и 3, укванта. Изотопы Иа и А1 помимо основных гаммалиний 1,5 МэВ и 1,6 МэВ излучают аннигиляционные гаммакванты с энергией 0,1 МэВ, так как эти радионуклиды являются 3 активными. Наконец, при гаммаспектрометрических анализах приходится сталкиваться с ещ двумя техногенными изотопами Со и Сз. Кобальт излучает гаммакванты с энергиями 1,3 и 1,2 МэВ, цезий гаммакванты с энергией 0,2 МэВ. Подавляющее большинство радиоактивных ядер имеют ту или иную гаммалинию как основной вид распада или сопровождающий , поэтому список гаммаактивных радионуклидов можно было бы продолжить. Е МэВ Р, Е МэВ Р,
0, . Выбор вида излучения и его энергии зависит от возможностей регистрации данного радионуклида все основные характеристики излучений неоднократно приводились в различных справочниках физических величин например, в . Выбор детектора гаммаизлучения и геометрии измерения базируется на экспериментальной и теоретической основе поглощении гаммаизлучения в веществе. Если не считать ядерных реакций под действием излучения ядерного фотоэффекта, основными видами взаимодействия излучения с веществом являются фотоэффект, эффект Комптона и образование электронпозитронных пар , , .