Thực hành Phân tích kích hoạt hóa phóng xạ

Chia sẻ: Lê Huy Ba Duy | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:35

Thêm vào BST

Báo xấu

173
lượt xem 35
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Hóa phóng xạ trong phép phân tích sự kích hoạt phóng xạ là một chủ đề gây tranh luận đáng kể. Hóa phóng xạ được định nghĩa là sự áp dụng hóa học để nghiên cứu sự phóng xạ.Phóng xạ là hiện tượng một số hạt nhân nguyên tử không bền tự biến đổi và phát ra các bức xạ hạt nhân (thường được gọi là các tia phóng xạ). Các nguyên tử có tính phóng xạ gọi là các đồng vị phóng xạ, còn các nguyên tử không phóng xạ gọi là các đồng vị bền....

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Thực hành Phân tích kích hoạt hóa phóng xạ

LOGO Chương 7 PHÂN Pháp KÍCH HOẠT Phương TÍCHPhân Tích Kích NEUTRON Hoạt: Thực Hành Phạm Thanh Bích Trâm Hoàng Thị Phương Thảo Nguyễn Hiền Ngọc Oanh Nguyễn Thị Kim Hoàng
NỘI DUNG CHÍNH Phân Tích Kích Hoạt Hóa Phóng Xạ Kỹ Thuật Tổng Quát Việc Tính Toán Độ Nhạy Quá Trình Xử Lý Sau Khi Chiếu Xạ Phương Pháp Định Lượng Hóa Phóng Xạ Tự Phân Chia Hóa Phóng Xạ
Phân Tích Kích Hoạt Hóa Phóng Xạ Các bước của kích hoạt phóng xạ Phép đo bức xạ Xác định các tia phóng xạ bởi nguyên tố hóa học
Kỹ Thuật Tổng Quát 1. Các phản ứng hạt nhân phải trong điều kiện tốt nhất 2. Điều kiện chiếu xạ thích hợp 3. Quá trình xử lý (gia công) trước khi chiếu xạ nếu có 4. Các điều kiện của sự chiếu xạ 5. Thời gian chiếu xạ đầy đủ 6. Quá trình xử lý sau khi chiếu xạ 7. Hệ thống đo bức xạ phải đạt giá trị tối ưu 8. Thực hiện phép đo với độ chính xác mong muốn
Kỹ Thuật Tổng Quát Lựa chọn của một phản ứng hạt nhân tối ưu Các nguyênhtổ cập c xác định trong phân Độ p ố đượ Hạt nhân bia tích Tiết diện phản ứng Xác định bởi tham số bên ngoài Hạt bức xạ Có thể sống đủ lâu để có thể đo Sản phẩm được hạt nhân
Kỹ Thuật Tổng Quát Quá trình xử lý trước khi chiếu xạ TínhQuáất lớn cồng kềnh để chiếu xạ a. ch to Có thể ảnh hưởng đến khối chất nền vật lý b. Không đồng chất để lấy mẫu đo đại diện Tính chấc. TạBao gồm u phóngi xạ sau khi chiếnhiệt hoặc các vật o ra nhiề các mố nguy hiểm do u xạ t liệu phân hủy phóng xạ hoặc các vật liệu dễ nổ hóa học Tính chất Các hạn chế về khối lượng hoặc độ dày của mẫu hạt nhân đo
Kỹ Thuật Tổng Quát Điều kiện để chiếu xạ Đối ẩớibmáy u đo ốc hạmmang đithức thích hợp để chiếu xạ Chuv n ị mẫgia t thành t ột hình ện Mẫu đo phải trở thành một phần của hệ thống chân không Cho các mẫu vào hộp kín để đưa vào hoặc đưa ra khỏi thiết bị chiếu xạ. sẽ có sự giảm phẩm chất của chùm tia tìm kiếm N không được. Bia phải rắn và cứng để có thể bảo quản được chân không, và có hiện tượng dẫn nhiệt cao Yêu cầu một số phương pháp hoặc các thiết bị cho việc bảo quản buồng kín
Kỹ Thuật Tổng Quát Điều kiện để chiếu xạ Tính không đồng nhất trong cường độ của chùm tia thì có mặt trong nhiều máy gia tốc Làm quay các bia trong suốt quá trình chiếu xạ để tạo ra mức trung bình cho việc không đồng nhất. Trong lò phản ứng hạt nhân Thông lượng neutron là không đổi trên một thể tích lớn so với chùm tia bức xạ
Kỹ Thuật Tổng Quát Thời gian chiếu xạ Giảm thời gian chiếu xạ đến giá trị nhỏ nhất phù hợp với yêu cầu về độ nhạy và độ chính xác Đối với sản phẩm hạt nhân phóng xạ có thời gian sống ngắn thời gian chiếu xạ không phải là một hệ số có ý nghĩa Ví dụ: cho sản phản phẩm hạt nhân phóng xphút 5thờithì từs5 đếnất Đối với s ẩm là 2.3 phút 28Al, và 3.5 ạ có 5Cr gian ống r dài 10 phút chiếu xạ sẽ tạo ra tỉ số lớn trong hoạt động bão hòa. thời gian chiếu xạ là một hàm tuyến tính cơ bản của lượng nhỏ phóng xạ mong muốn.
Kỹ Thuật Tổng Quát Giá trị của e-x là xấp xỉ bởi độ giãn nở x 2 x3 x 4 −x e = 1 − x + 2! − 3! + 4! − ..... Cho t
Kỹ Thuật Tổng Quát Hệ thống đo bức xạ phải đạt giá trị tối ưu Hệ thống tối ưu cho một hạt nhân phóng xạ đặc biệt có thể được xác định như là một trong các biện pháp về hạt nhân phóng xạ với sự xác định và độ chính xác tối đa Do sự giảm phông nền của các hạt nhân phóng xạ phát ra tia beta hay gamma nên nói chung kết quả trong việc tăng độ nhạy cho hạt nhân phóng xạ ở mức độ thấp.
Kỹ Thuật Tổng Quát Sự chính xác và độ chính xác 1. Định tính: Có phải nguyên tố Z có mặt trong mẫu đo ? 2. Ngưỡng: Có phải nguyên tố Z có mặt với số lượng lớn hơn so với một số lượng nhất định ? 3. Tương đối: Có phải nguyên tố Z có mặt trong một số lượng nhỏ hay trong một số lượng lớn ? 4. Tuyệt đối: Chính xác có bao nhiêu nguyên tố Z trong mẫu đo ?
; Việc Tính Toán Độ Nhạy Được sử dụng để đánh giá các thông số ảnh hưởng đến độ nhạy lớn nhất I. Phép đo phóng xạ Cho1mPhông detector, xạ có phông là B cpm . ột phép đo bức B M2.c tỷ ilệ phân githi tối thiược tốcphông, mmtrên phông nền Am(t) ứ T ố thiểu có ả ể thu đ ểu trên độ đế A (t) 2B; thì thường đượảigiả định là 2B ủa hệ thống, FWHM 3. Độ phân gi c năng lượng c Ví dụ: hiệumột tmáy đphmn ối trùng nhân phóng xạ, ấp Của 4. Tính Cho suấ toàn ế ầ đ cho hạt phùng phông th c i∈= D phông 0.2 cpm mà mạng lưới hoạt động nhỏ nhất có thể được bố trí thấp bằng 0.4 cpm
Việc Tính Toán Độ Nhạy Ci Hiệu suất toàn phần ∈= D Với Ci là số đếm của bức xạ i D là số lượng của sự phân rã của hạt nhân trong cùng khoảng thời gian Hiệu suất năng lượng bức xạ của hệ thống máy dò Phụ thuộc: Sơ đồ phân rã của các hạt nhân tự phân rã Độc lập với hệ thống đo
Việc Tính Toán Độ Nhạy II. Quá trình xử lý sau khi chiếu xạ 1. Phânếrã ttrong suốt khoảng đếni độ nhạy qua tđạcuối cờiagian Các y u ố làm ảnh hưở thờ gian trôi cực ừ i là th ủ quá trình qua tu xạ đbắt khiu đếm choếm, ecuối của sự chiếu xạ: trôi chiế ừ lúc ến đầ bắt đầu đ đến λt Năng lượng hóa học của () λt ộ tự hấp thụ trong độ dày Đ A = A t mẫu 0 2ấNăng lượng hóa học của chất,e . t: Y ch 3. Độ tự hấp thụ trong độ dày mẫu đo, F Tỉ lệ phân rã của nhân phóng xạ khi kết thúc chiếu xạ Am (t )e λt = 0 Dmin ∈.Y .F .60
Việc Tính Toán Độ Nhạy III. Điều kiện chiếu xạ σ 1. Tiết diện cho phản ứng được lựa chọn 2. Thông lượng hạt cực đạiφ v u 3. Cường độ chùm tia có sẵn J 4. Khoảng thời gian của quá trình chiếu xạ Lượng tối thiểu của hạt nhân bia đo được như D0min thì được tính bằng 0 Dmin = nmin σφ (1 − e −λT )
Việc Tính Toán Độ Nhạy Khối lượng tối thiểu của nguyên tố có thể tìm được: A.nmin (i ) = Wmin f .N Am (t )eλ t 0 Dmin = Mà và nmin = 0 Dmin σφ(1 − e −λT ) ∈ .Y .F .60 A. Am (t )eλ t = Wmin f .N . ∈ .Y .F .60.σ .φ .(1 − e − λT )
Quá trình xử lý sau chiếu xạ Có 2 lựa chọn cho ếu tố ảnh hưởxửđến đsau ạy ếu xạ: Y quá trình ng lý ộ nh chi Tiêu chuẩn cơ bản của quá trình xử lý cần được xem xét là độ nhạy của nguyên tố quan tâm. Hóa phóng xạ là dùng phương pháp đốố cầới i vn Nguyên t pp1 Tính chất hóa học Nguyên tốphân tích kích hoạt muốn đo của chất Tính chất vật lý nền Tính chất hạt nhân Phương pháp so sánh mẫu pp2 Text
Quá trình xử lý sau chiếu xạ Thờ gian chiếu Phânthuậtsthíhạt nhân xác của giá trịi phân tích bằng cách Kỹ tích ố nghiệm bia định B một nguyên i ố trong mẫu thì hoạt phóng xạ đánh giá bở t phương trình kích cần tính các giá trị: T lệ t phóng Aạ ban đầu được cho C Trong ỉđó,ốc độ x Chu kỳ phân rã bởi:phân rã ban đầu hạt nhân Các giá trị − λt D = nσφ (1 − e 0 ) D E Thông lượng Các dữ liệu về neutron hoặc hạt nhân như cường độ chùm phản ứng tách hạt
Quá trình xử lý sau chiếu xạ Đánh ng pháp sochính mẫuvà chínhphâncó thể đạt ạt Phươ giá về độ sánh xác đo của xác tích kích ho được bằng cách: Dựa trên Đếm tíchgamma ời mẫu thử đã biết chuẩn cho các phân tia đồng th nguyên tố quan tâm − λt n σ φ (1 − e 0 D ) Tính trực tiếp khốiulượng nguyên tố từ các hằng =u u u (15) số của hạt nhân − λt n σ φ (1 − e 0 D ) k k kk Trong đó các mẫu đã biết và chưa biết xử lý như nhau Du0 Du (t ) nuu = nkk D (0t ) n =n (17) (16) D k k