ГАММА-АБСОРБЦИОННЫЙ
АНАЛИЗ, метод элементного анализа, основанный на измерении степени
ослабления потокаизлучения
при прохождении его через исследуемый образец. Для узкого моноэнеогетич.
пучкаизлучения
справедливо соотношение:
, где N0 и N- потокиквантов
соотв. до и после прохождения через слой в-ва,-массовый
коэф. ослабления,=
= -плотность в-ва, С, - концентрация i-того элемента, d-массовая
поверхностная плотность в мг/см2 или г/см2.
К осн.
процессам, происходящим при взаимод.излучения
с в-вом, относятся: 1) фотоэффект - передача энергии фотона Е связанному
электрону атома; преобладает в области E, ненамного больших, чем энергии
связи электронов; сечение (вероятность) фотоэффекта~
Z5/ME3,5, где Z-ат. номер элемента, М - его ат. масса;
2) эффект Комптона - рассеяние фотонов своб. электронами; играет роль при
Е>0,511 МэВ; сечение комптоновского рассеяния
~ Z ln E/ME и слабо меняется в зависимости от Z (исключение-тяжелые
элементы); 3) образование электронно-позитронных пар, к-рое возможно при
Е
> 1,022 МэВ; сечение этого процесса~
Z2 In E.
Наиб.
избирательность Г.-а.а. наблюдается, когда ослаблениеизлучения
определяется фотоэффектом. Энергию источника подбирают так, чтобы ослаблениеизлучения
в анализируемом в-ве определялось концентрацией Сi исследуемого
элемента с ат. номером Zi. Фотоэффект преобладает при энергиях
фотонов не выше ~ 0,2 МэВ (для легких и средних элементов) или ~ 0,5 МэВ
(для тяжелых элементов). Ниж. граница энергии фотонов объясняется слабой
проникающей способностью фотонов малых энергий и составляет ок. 20-50 КэВ.
При
определении к.-л. элемента в в-ве в присут. др. элементов с близкими Z
для повышения избирательности применяют т. наз. абсорбциометрию по К-
или
L-краю поглощения. В этом случае используют источникиизлучения
с энергией фотонов неск. большей, чем энергии связей К-или L-электронов
атомов определяемого элемента. Анализ многокомпонентных сред осуществляют
с помощью двух и более источников с разл. энергиями фотонов.
Массовая
поверхностная плотность анализируемого в-ва выбирается из условия
= 1-2. В этом случае стати-стич. и аппаратурная составляющие погрешности
приблизительно равны и необходима миним. активность источника.
Для
регистрацииизлучения
используют сцинтилляционные (на основе Nal, Csl) или полупроводниковые
(на основе Ge, Si, CdTe2) детекторы, счетчики Гейгера-Мюллера
и др. Нуклиды, используемые в кач-ве источников
квантов, должны давать моноэнергетич. излучение с энергией, обеспечивающей
макс. сечение фотоэффекта для определяемого элемента, иметь длительный
период полураспада и высокий выходквантов.
наиб. часто применяют 241Аm, 170Тm, 57Со,
а также 90Sr и 147Рr (для получения тормозного излучения).
Диапазон
определяемых концентраций большинства элементов (с Z
13)-n*10-1-п*10% по массе. Время, необходимое для проведения
определений, составляет неск. минут. Погрешность анализа 1-5%.
Г.-а.а.
применяют для экспрессного неразрушающего анализа разл. материалов.
=== Исп. литература для статьи «ГАММА-АБСОРБЦИОННЫЙ»:
ШумиловскийН.
Н., Мельтцер Л. В., Калмаков А. А., Радиоизотопные методы автоматического
контроля состава сложных сред, М.-Л., 1964; Фролов В. В., Ядерно-физические
методы контроля делящихся веществ, М., 1976. Э.М. Центер. В.Ф. Косицын.
Страница «ГАММА-АБСОРБЦИОННЫЙ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.
|