Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6 | Следующая страница реферата

Наряду с люминесценцией и кулонометрией в последнее время для определения нептуния и плутония в растворах, в том числе и в производственных, а также в твердых веществах, главным образом в тепловыводящих элементах, все шире используется рентгенофлуоресцентный метод.

2. РАДИОХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ

Скорость распада, или активность, для радиоактивного изотопа соответствует кинетике первого порядка

[pic] (1) где А – активность, N – число радиоактивных атомов, присутствующих в образце во время t, и ? – константа распада радиоизотопа. Активность выражается количеством распадов в единицу времени, которая эквивалентна количеству атомов, подвергшихся радиоактивному распаду в единицу времени. В международной системе единиц (СИ) единицей активности является беккерель
(Бк), равный одному распаду в секунду. Допускается применение внесистемных единиц расп./мин и кюри (Ки). 1 Ки = 3,7 ( 1010 Бк.

Как любой процесс первого порядка, уравнение (1) может быть выражено в интегральной форме.

[pic] (2)

Подстановка уравнения (2) в уравнение (1) дает

[pic] (3)

Измеряя активность во время t, следовательно, мы можем определить начальную активность, А0, или количество радиоактивных атомов первоначально присутствующих в образце, N0.

Важным характеристическим свойством радиоактивного изотопа является его период полураспада, t1/2, который является временем, необходимым для того, чтобы распалась половина радиоактивных атомов. Для кинетики первого порядка период полураспада не зависит от концентрации и выражается как

[pic] (4)

Поскольку период полураспада не зависит от количества радиоактивных атомов, то он остается постоянным в течение процесса распада. Таким образом, 50% радиоактивных атомов распадается за один период полураспада,
75% за два периода полураспада, и 87,5% за три периода полураспада.

Кинетическая информация о радиоактивных изотопах обычно дается в рамках периода полураспада, потому что он обеспечивает более интуитивное чувство устойчивости изотопа. Знание, например, что константа распада для [pic] равна 0,0247 лет(1, не дает немедленного чувства, как быстро он распадается. С другой стороны, знание того, что период полураспада для
[pic] равен 28,1 года, проясняет, что концентрация [pic] в образце остается по существу постоянной в течение короткого периода времени.

2.1. А п п а р а т у р а

(-частицы, (-частицы, (-лучи и рентгеновские лучи измеряются, используя энергию частиц, которая производит усиленный импульс электрического тока в датчике. Эти импульсы считаются, давая скорость разложения. Обычно сталкиваются с тремя типами датчиков: газо-ионизационные датчики, сцинтилляционные счетчики и полупроводниковые датчики.

2.1.1. Газо-ионизационные датчики

Большинство газо-ионизационных датчиков состоит из заполненной инертным газом, таким как Ar, камеры с таким приложенным напряжением, что центральный провод становится анодом, а стенка камеры – катодом (Рис. 1).
Когда радиоактивные частицы входят в трубку, они ионизируют инертный газ, производя большое число Ar+/e( ионных пар. Движение электронов к аноду, а
Ar+ к катоду производит измеряемый электрический ток. В зависимости от напряжения, приложенного к камере, датчики можно разделить на ионизационные камеры, пропорциональный счетчики и счетчики Гейгера-Мюллера (ГМ).

[pic]

Рисунок 1. Изображение газо-ионизационного датчика.

Из-за универсальности и надежности счетчик Гейгера-Мюллера наиболее широко используется как портативный исследовательский прибор. Он особенно чувствителен к (-частицам средней и высокой энергии (например, как от 32P) давая эффективность счета 20 процентов. Счетчик ГМ также полезен в определении уровней излучения вблизи сравнительно больших (например, по крайней мере, порядка мкКи) источников (- или рентгеновских лучей средней и высокой энергии.

Датчик ГМ, однако, не особенно чувствителен к низкоэнергетическим (- частицам (например, от 35S и 14C), давая эффективность не более 5 процентов, и при этом не очень чувствителен к низкоэнергетическим (- и рентгеновским лучам (например, от 125I). Кроме того, ни ГМ, ни любой другой портативный дозиметр не способен обнаружить низкоэнергетические (-частицы от 3H.

2.1.2. Сцинтилляционные счетчики

Действие сцинтилляционных счетчиков основано на том, что заряженная частица, пролетающая через вещество, вызывает не только ионизацию, но и возбуждение атомов. Возвращаясь в нормальное состояние, атомы испускают видимый свет. Вещества, в которых заряженные частицы возбуждают заметную световую вспышку (сцинтиллицию), называют фосфурами. Сцинтилляционный счетчик состоит из фосфора, от которого свет подается по специальному светопроводу к фотоумножителю (Рис. 2). Импульсы, получающиеся на выходе фотоумножителя, подвергаются счету.

[pic]

Рисунок 2. Изображение сцинтилляционного счетчика

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: доклад по биологии, доклад африка, сочинение базаров.



Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6 | Следующая страница реферата

Поделитесь этой записью или добавьте в закладки