Метод нейтронно-активационного анализа (Сектор радиоактивационных методов анализа) -
основан на определении скорости распада радиоактивных ядер. Включает операции облучения анализируемого образца и измерения наведенной активности. Впервые метод применен в 1936 г. В настоящее время существенно модифицирован, имеет следующие показатели:
- низкие пределы обнаружения;
- высокая избирательность;
- малая погрешность определения;
- широкий диапазон массы пробы;
- неразрушаемость пробы;
- возможность полной автоматизации анализа;
- простота и экономичность.
В секторе выполняется многоэлементный анализ горных пород, минерального сырья, фрагментов лунных пород, минералов, каменных и железных метеоритов, космической пыли, объектов окружающей среды (донные и атмосферные осадки, почвы, растения, взвеси, воды и т. п.), проводятся контрольные определения отдельных микроэлементов в уникальных природных и промышленных материалах. Круг решаемых задач огромный и практически не ограничен.
Метод применяется в двух вариантах - инструментальном, т.е. без разрушения пробы, и в радиохимическом с предварительным разложением пробы кислотами или сплавлением, преимущественно с перекисью натрия, и с последующим выделением и разделением элементов (различными способами) на группы с близкими химическими свойствами.
Содержание элементов устанавливается путем сравнения активности (интенсивности излучения) радиоизотопов в исследуемом образце и стандартах, одновременно облученных в ядерном реакторе и измеренных на гамма-спектрометрах с полупроводниковыми Ge (Li), - Ge-детекторами и 1024- или 4096-канальными анализаторами импульсов. Аналитические пробы исследуются в виде растворов или твердых веществ (порошка или отдельных частиц), являющихся достаточно представительными для анализа.
В настоящее время разработан способ оптимизации условий инструментального нейтронно-активационного анализа (ИНАА), позволяющий определять в природных и техногенных продуктах любой массы свыше 40 элементов с пределами обнаружения до 10-9%. Способ основан на принципе моделирования химического состава образцов по экспериментальным данным гамма-спектров индивидуальных элементов с использованием разработанных компьютерных программ, учитывающих основные этапы анализа - подготовку проб, их облучение в реакторе, измерение и обработку спектров радионуклидов.
Разработанная методика оптимизации позволяет предварительно оценить наиболее эффективные условия анализа:
- необходимую массу образца,
- время его облучения в реакторе,
- время охлаждения и измерения.
- проводить анализ проб в инструментальном варианте быстро, эффективно и с высокой точностью.
Метод используется для анализа практически любых объектов и определения многих элементов, но особенно он перспективен для определения:
- редкоземельных элементов,
- платиновых металлов, серебра, золота,
- натрия, скандия, кобальта, мышьяка, сурьмы,
- урана, тория и ряда других тяжелых металлов.
Гамма-спектрометр с полупроводниковым детектором (в защите справа)
и системой обработки спектров
Радиохимический (пробирный) анализ.
Используется плавка в сульфид никеля, свинец, олово или висмут и др. коллекторы. На основании многочисленных экспериментов разработана методика НАА-определения благородных (Au, Ag, Pt, Ir, Os, Pd, Ru) металлов с низкими пределами обнаружения в разнообразных промышленных и природных объектах.
Используется также метод определения макро- и микроэлементов в растворах сложного состава с применением предварительного концентрирования компонентов на твердой фазе сильнонабухающих полимерных сорбентов.
Он применяется для анализа минеральных вытяжек из пород и минералов, примесей в пищевых продуктах (пиво, молоко, соки, вино), биологических жидкостях, сталях и сплавах с определением в них около 40 элементов с содержанием до 10-8%.
Исходный и набухший сорбент
