放射化分析

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放射化分析の利点

「検出感度が良い
「試薬などの汚染がない」
「核反応なので元素の化学的性質に影響されない」
多元素同時分析ができる」
非破壊分析ができる」

放射化分析の欠点

精度が低い」
副反応による妨害がある」
自己遮蔽の影響がある」
原子炉など中性子発生源が必要」

生成放射能の計算

 (R3.7.31, R2.7.3(実務),R1.31.32)
・試料を時間t照射して,直後に得られる放射能A
 A=f×σ×N×(1-e-λt) 
  =f×σ×N×(1-(1/2)t/T)
f:照射粒子束密度(n/cm2・s)
σ:放射化断面積
N:試料の原子数
 
・原子数N
 N=θm/M ×6.02×1023
 θ:存在比  
 m:試料質量  
 M:試料原子量
また,t<<Tの場合
 A = f×σ×N×(0.693×t/T)

・照射終了後,時間d経過後の放射能Ad
 Ad=A×e-λd 
  =A×(1/2)d/T

放射化分析

・放射線計測
 「Ge(Li)」または「Ge」半導体検出器つき多重波高分析器を使用する
→γ線に対するエネルギー分解能が優れているため

・破壊法
 共存RIが多く,計測の妨害となり,直接γ線スペクトロメトリーをできない試料に対して用いる
 試料の損失は担体を加えることで補正できる

・非破壊法
 化学分離を行わなくて良い試料に対して用いる

・PIXE法 
 荷電粒子(主に陽子)を試料に照射,
 特性X線を検出することにより微量元素を分析する高感度な多元素同時分析法

・アクチバブルトレーサ法
 放射化断面積の大きい非放射性物質をトレーサとして使用し,実験後に放射化させて測定する

ホットアトム(反跳効果)

 (n,r)反応の反跳エネルギーを利用する
 エネルギーは数十~数百eV程度
 Fe,Co,Cu,Caなどで利用
 59Co(n,γ)60Co, 58Fe(n,γ)59Fe, 50Cr(n,γ) 51Crなど生成後の核種が,元の化合物の化学結合を反跳エネルギーで断ち切り,イオンとして溶液に単体で存在するようになる

・ジラードチャルマー(ズ)法
 (R3.25, R1.32)
 高比放射能核種が得られる
 127I(nr)128I →128Iをホットアトム(イオン状態)として分離

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