Нейтронно-активационный анализ
-
Нейтронно-активационный анализ (НАА)
- Метод определения концентраций элементов в материалах
- Основан на нейтронной активации
- Требует наличия источника нейтронов
-
Процесс анализа
- Образец облучается нейтронами, образуя радиоактивные изотопы
- Радиоактивные выбросы и пути распада изучены
- Спектры излучения позволяют определить концентрации элементов
-
Преимущества и недостатки
- Неразрушающий анализ, подходит для произведений искусства
- Облученный образец остается радиоактивным, требует утилизации
- Количество подходящих реакторов сокращается, метод становится дороже
-
История и развитие
- Открыт в 1936 году Хевеси и Леви
- Основан на ядерных переходах, а не электронных
- Используется для качественного и количественного анализа
-
Типы NAA
- Медленные нейтроны (тепловые)
- Эпитепловые нейтроны (ENAA)
- Быстрые нейтроны (FNAA)
- Быстрое гамма-излучение (PGNAA)
- Замедленное гамма-излучение (DGNAA)
-
Источники нейтронов
- Ядерный реактор
- Актиноид
- Альфа-источник
- Термоядерный синтез
-
Преимущества и недостатки источников
- Реакторы обеспечивают высокий поток нейтронов
- Термоядерные реакторы компактны, но менее эффективны
- Изотопные источники дешевле, но слабее реакторов
-
Газоразрядные трубки
- Используются для создания импульсов нейтронов
- Применяются в активационных работах
-
Детекторы
- Используются для обнаружения гамма-излучения
- Основные типы: газоионизационные, сцинтилляционные, полупроводниковые
- Сцинтилляционные детекторы: NaI(Tl)
- Полупроводниковые детекторы: Ge(Li), HPGe
-
Аналитические возможности
- NAA может обнаруживать до 74 элементов
- Минимальные пределы обнаружения варьируются от 0,1 до 1×106 нг г−1
- Более тяжелые элементы имеют большее поперечное сечение захвата нейтронов
-
Приложения
- Археология: определение элементов артефактов
- Сельское хозяйство: отслеживание удобрений и пестицидов
- Геология: исследование горных пород и залежей руды
- Полупроводниковая промышленность: обнаружение следовых примесей
-
Высокопоточный изотопный реактор
- Обладает возможностями NAA
- Поток нейтронов
- Нейтронная гаубица