联系电话 15137136020
最新公告：
第三章痕量分析方法31活化分析活化分析是一种核分析方ppt
活化分析是一种核分析方法。它是利用中子、高能带电粒子或光子与各元素的稳定同位素进行核反应并产生放射性核素,然后采用放射分析的方法。无须浓缩,可测浓度可低于10-9~1012g/mL)；专属性很强,因为不同的同位素、不同的粒子反应会产生不同的核素；可实现多元素同时分析而无需分离；可实现非破坏分析；容易实现自动化。.3.1.1绝大多数元素的稳定同位素的自然丰度是固定不变的,它们可不同程度地被粒子流所活化。因此,把含有待测元素的样品在一定条件下照射,然后测定其中某一放射性同位素的量,就可确定待测元素的含量。生成的放射性同位素又会按其衰变规律进行衰变,当其生成速率与衰变速率相等时,θ—同位数丰度；σ—核反应有效活化截面(mM—待测元素的摩尔质量(gmol-1φ—入射粒子的有效通量(m-2λ—衰变常数(s-1其中λ=0.693/T1/21/2为放射性同位素的半衰期,即放射性同位素衰减至一半时所需的时间若采用多道γ－谱仪进行全能峰测定,还应考虑该放射性同位素的峰的探测效率ε峰在衰变图中的百分数γ便可求出待测元素的质量W。上式中活化截面σ是照射粒子能量E。而且入射粒子的有效通量φ的测定也是非常困难的,并且不易准确。所以绝对测量法难度非常大,准确度不高,实际测量中应用的并不多。在完全相同的条件下做实验(同时照射、同步测全部相同,可消去：按上述相对测量法测量,实质是一点法。测量不同的元素需对应的标准样；而且含量不一样,标准样的含量应尽量与被测样接近。所为解决这一问题,还可以采用一个核素作标准样,对各种样品进AG真人 AG平台行测量。由绝对测量法的公式可知：称为核素r相对于标准核素s全部可查得,.3.1.2利用中子与各元素的稳定同位素进行核反应的活化分析称为“中子活化分析”。按照中子能量的大小,可分为热中子、共振中子和快中子分析法。热中子的能量约为0.025MeV,反应堆是最重要的热中子源。用反应堆热中子活化分析有许多特点：例如,研究型反应堆的热中子通量为1016~1017-1；脉冲式反应堆的热中子通量为1020~1021-1；即使是低功率的临界实验反应堆的热中子通量也有~1015大多数元素都有1个或几个同位素具有较大的热中子俘获面积,灵敏度很高。检测极限：对于Mn可达10-12；对于V、Ag可达10；对于Al、Cu、Pd反应道比较单纯（多为[n,γ]反应）。快中子的能量0.5MeV,比热中子的能量大得多。快中子活化分析的优点：快速、准确、无损,有较好的灵敏度。AG平台真人 真人AG 平台官网快中子活化分析是热中子活化分AG真人 AG平台析的一个重要补充。快中子引起的核反应有(n,p)(n,2n)几类。中子源也有3在反应堆芯中,快中子通量最高。在反应堆中作快中子活化分析时,将样品用镉箔或硼密封。热中子的能量低,不会穿过包装器皿,可除去热中子的影响中子发生器(密封中子管或中子高压倍加器)氘核加速到150~500MeV,打在氚靶上,到~14MeV的中子,该法在快中子活化分析中占有极其重要的位置,因为不需要反应堆。从理论讲,热中子活化分析可应用于所有的元素。但N、Fe、Pb中子活化截面不大,不适宜用热中子的(n,γ)应进行分析。但它们有较大的快中子活化截面。用快中子活化分析比热中子活化分析更有利反应对N进行测量,由于15只有0.37%,热中子活化截面也很小。产物16的AG真人 AG平台半衰期为7.4s,分析灵敏度很低。若改用14MeV、通量为1014-1s-1快中子活化,通过14N(n,2n)13反应,14度为99.6%,活化截面为5.67mb,产物13期为10min,检测下限为70ng。比热中子活化分析高出2~3个数量级。.3.1.3带电粒子活化分析主要测量对象为轻元素和难以用中子活化分析的中、重元素：Ga、Sc、AG平台真人 真人AG 平台官网Mn、Ca、Cu等。热中子活化分析灵敏的元素,带电粒子活化分析一定不灵敏；反之亦然。热中子活化后,基体有很强的放射性,必须进行放射性化学分离后才能测量。用带电粒子活化分析则不需要进行放射性化学分离。带电粒子经过样品时,粒子的能量不断衰减并很快被减速和阻止,因而活化截面随粒子入射深度而变化。3.5MeV在样品中穿过25μm后,能量全部损失。而中子和光子在整个样品中,活化截面可认为是不变带电粒子束比中子束更易在被照射的样品的有限面积上聚焦,因此需要很好地进行冷却。中子活化反应比较复杂,常常有若干核反应同时进行,核干扰在所难免,所以有时要进行放射性化学分离。带电粒子与原子核产生核反应需要一个最小能量,叫“反应阈能”。因此,带电粒子活化分析还可用于不发生核反应的高原子序数的轻元素的测定。He)是常用的轰击粒子；粒子加速器可提供几MeV~20MeV能量和0.1~10μA的束流强度的带电粒子。.3.1.4可产生高能(几MeV至几十MeV)光子束。许多元素的同位素在这种光子束的轰击下,产生激发态的同质异能素,当其回复到基态时,伴随发射出光子。可用于测试有机和生物材料中的氧、高纯金属和半导体材料中的、Cl等轻元素和某些中、重元素,Mo、Sb、Zr.3.2(ICP-AES)原子发射光谱分析(AES)的进展在很大程度上取决于激发光源的改进、数据信号的采集及信号的准确量化。由于电感耦合等离子体光谱分析(ICP-AES)具有检测能力好、精密度高、干扰效应小、线性动态范围宽等独特性受到分析化学界的极大重视。它已成为当今应用广泛、功能齐全的现代分析方法之一。功能仍属于元素分析。.3.2.1ICP等离子体的定义：一股含有部分电离的原子或分子的发光的气体流叫作等离子体。等离子体在等离子体发生器中产生。等离子体发生器中有一个交变的线圈,试样气溶胶(试液的细微液雾)从线圈中心通过。线圈接通交流电由于气溶胶尚未电离,气溶胶无法从线圈交变而产生的交变磁场获得能量。此时,若用电火花击穿一下,使部分气体电离,这种带电荷的气体流就会从交变的线圈的交变磁场中获得能量。这种相互作用称为“电感耦合”。交变的线圈相当于变压器的初级n匝线圈,电荷的气体当于变压器的次级1匝线圈。此时,再通过适当的Ar气气流时,就会产生明亮的火焰状的等离子等离子体的稳定与热绝缘是通过涡流稳定技术实现的。从切线方向吹入冷却的Ar气流形成旋风式的涡流,沿石英管内壁旋转可冷却石英管内壁,预防过热熔融。涡流的中心是负压区,等离子体又不被其干扰而维持稳定。在工作线mm处,等离子体呈半透明状,虽然激发温度比10mm处有所降但因其透明度较好,背景的干扰很低,有利于提高分析的灵敏度,这一区域称为〝〞。元素分析常在这一高度区域进行。.4)ICP发光气流体是通过高频电流维持的。高频电流具有“趋肤效应”,高频电流主要沿导体表面流动而不是在整个导体中流动。电流的趋肤效应使得等离子体发生器中间形成了椭园形的无AG平台真人 真人AG 平台官网
