【正文】 二節(jié) 中子活化分析技術(shù)l中子活化分析工作方法161。⑵ 樣品的制備 —— 取樣l代表性 ：樣品 用量少 ，僅幾 幾十 mg，多了劑量大，照射后一個樣品就是一個放射源。l取樣 方法的選擇 原則 ：? 服從研究目的；? 并盡量減少人為主觀因素；? 考慮待測元素的性質(zhì)第一章 中子活化分析 第二節(jié) 中子活化分析技術(shù)l中子活化分析工作方法161。⑵ 樣品的制備 —— 取樣l防止被污染或成分丟失 ：由于方法靈敏度高，如在取樣、儲存、運送等環(huán)節(jié)，防止污染? 例如手容易出汗的人，接觸到了包裝材料，結(jié)果會使樣品中的 24Na含量增高，所以為了防止污染，最好戴上手套制樣。第一章 中子活化分析 第二節(jié) 中子活化分析技術(shù)l中子活化分析工作方法161。⑵ 樣品的制備 —— 取樣l注意：? 切割試樣避免用鐵質(zhì)工具；? 研磨、過篩不用金屬制品；? 對液體樣品：用高純石英制成的容器或用聚四氟乙烯吸附? 工具、器皿：依次用乙醇、丙酮和去離子水清洗第一章 中子活化分析 第二節(jié) 中子活化分析技術(shù)l中子活化分析工作方法161。⑵ 樣品的制備 —— 樣品前處理l前處理 ：采用某些 化學(xué) 或 物理 方法進行加工處理，以 去除干擾元素 ， 富集目標元素 。? 樣品中 目標元素的含量 大大 低于 活化分析的 檢出限? 樣品中 基體元素 的 活化截面太高 或 含量過高 ，以至活化后基體元素的放射性 活度太大 ，掩蓋待測元素的譜峰。? 樣品中存在通過 核反應(yīng)能生成 與 待測目標元素相同產(chǎn)物的元素 ，且兩者含量的數(shù)量級相近。如測鈾礦物中的稀土元素，鈾的中子裂變生成大量稀土元素。第一章 中子活化分析 第二節(jié) 中子活化分析技術(shù)l中子活化分析工作方法161。⑵ 樣品的制備 —— 樣品前處理l前處理 流程應(yīng)滿足的條件：? 待測元素 的 回收率高 ；? 去污能力強 ，即能除去主要干擾元素；? 試劑的 本底空白值要極低 ，即流程中引入的待測元素的本底值不影響測定結(jié)果；? 流程 操作簡單 ， 重復(fù)性好 。? 制樣房間要盡可能干凈、整潔，所使用的化學(xué)試劑盡量使用優(yōu)級純（一級化學(xué)試劑 —— 綠色），水用去離子水（蒸餾水）。第一章 中子活化分析 第二節(jié) 中子活化分析技術(shù)l中子活化分析工作方法161。⑵ 樣品的制備 —— 制樣l樣品最好 粉碎 至 200目（孔徑 ） ,要全部粉碎通過過篩。l制樣前樣品要 烘干 。l經(jīng)干燥的樣品用感量為 確 稱取 ，一般稱量 3050mg。第一章 中子活化分析 第二節(jié) 中子活化分析技術(shù)l中子活化分析工作方法161。⑵ 樣品的制備 —— 制樣l包裝材料 的選擇? 包裝分 內(nèi) 、 外 包裝， 內(nèi) 包裝直接與樣品接觸，測量時 無法去掉 ，通常內(nèi)包裝材料多為 聚乙烯 （塑料）材料，使用前要進行 空白實驗 ； 外 包裝在內(nèi)包裝外面再套一層相對更耐高溫的 聚乙烯 （塑料）材料材料，測量前為了降低本底干擾，通常 可以去掉 ；? 在它們的 外面 ，還有一層用 高純鋁箔 材料加以 封裝 ，可以在上面做樣品和標準的編號。 Al的 半衰期很短 ，只有 分，它的 純度要求高 ，最少 4個 9，即 %。第一章 中子活化分析 第二節(jié) 中子活化分析技術(shù)l中子活化分析工作方法161。⑵ 樣品的制備 —— 標準：l若用 化學(xué)試劑 應(yīng)使用 光譜純試劑 ，純度為%，把某個化學(xué)試劑譜當作標準譜，其 穩(wěn)定性要可靠 ，一般 高酸度 、 高濃度 的穩(wěn)定性要好，低酸度、低濃度的穩(wěn)定性要差。l所選的標準其 目標元素 的 含量 要 盡可能高 ，另外標準中目標元素的 數(shù)目 要 盡可能多 。 第一章 中子活化分析 第二節(jié) 中子活化分析技術(shù)l中子活化分析工作方法161。⑶ 照射條件的選擇l① 中子譜 的選擇? 內(nèi)容包括選擇 熱中子 照射還是 超熱中子 照射，對于不同的元素，它的反應(yīng)截面不同，例如對于 U其超熱中子反應(yīng)截面比熱中子反應(yīng)截面要高得多， Th也一樣， K就是熱中子反應(yīng)截面高。? 要看 目標元素 中 大多數(shù) 是熱中子反應(yīng)截面高還是超熱中子反應(yīng)截面高。? 另外 超熱中子 照射 時間 要比熱中子照射 長 得多，所以 成本要高 。第一章 中子活化分析 第二節(jié) 中子活化分析技術(shù)l中子活化分析工作方法161。⑶ 照射條件的選擇l① 中子譜 的選擇? 在同一孔道中，假若在樣品外面包了 Cd，就成了超熱中子照射，能量在 ~，中心孔道通量最高（原來在九院，我們使用 A9孔道）。? 在 基性超基性巖 中，有幾個很強的 γ特征譜，它們是Sc(889KeV)、 Fe(109 1291KeV)、 Co(117 1332KeV)、Cr(320KeV)，稀土元素一般在 100~500ppm。第一章 中子活化分析 第二節(jié) 中子活化分析技術(shù)l中子活化分析工作方法161。⑶ 照射條件的選擇l② 照射時間 的選擇? 照射時間長、短的選擇要根據(jù) 生成核素 B的半衰期 來定，半衰期長其照射時間就要長；半衰期短其照射時間就可以短，一般 24h就認為要短，要長短結(jié)合，綜合考慮。? 我們一般在 φ（ 中子注量率）在 1013情況下，照射時間為 10小時。第一章 中子活化分析 第二節(jié) 中子活化分析技術(shù)l中子活化分析工作方法161。⑷ 冷卻時間的選擇l從停止照射至樣品開始測量的這一段時間叫做冷卻時間。l測的早衰變少，對于 短壽 核素來說，當然 早一點好 ，但也不是越早越好，因為太 早干擾多 ，太晚目標元素的強度衰減多。第一章 中子活化分析 第二節(jié) 中子活化分析技術(shù)l中子活化分析工作方法161。⑷ 冷卻時間的選擇l關(guān)鍵要看大多數(shù) 目標元素半衰期 ，由于它們的半衰期相差很大，一般為停止照射后 2~3個半衰期 后開始測量，對遠離反應(yīng)堆的測量，一個樣品通常需要測 2~3次，第 1次測量 半衰期短 的核素，例如 冷卻 2~3天 后，測量 K、Na、 La、 W、 Mo、 U等；第一章 中子活化分析 第二節(jié) 中子活化分析技術(shù)l中子活化分析工作方法161。⑷ 冷卻時間的選擇l冷卻一周后 測量 中長壽 的： Ca、 Sm、 Lu、Rb、 Sr、 Cs、 Ba、 Yb等；l冷卻二周后 測量 長壽 的： Eu、 Ag、 Tb、 Ce、 Nd、 Lu、 Sc、 Fe、 Co、 Cr、 Hf、 Th、 Ni、 Zr、 Ta、 Zn、 Sb等。第一章 中子活化分析 第二節(jié) 中子活化分析技術(shù)l中子活化分析工作方法161。 ⑸ 測量條件的選擇l放射源（樣品或標準）與探測器之間的 距離應(yīng)盡可能近 ；l死時間不能太大 ，太大不僅漏記嚴重，而且會使探測器的分辨率變差。? 第一次以死時間不大于 15%比較合適，后二次以不大于 5%比較合適。第一章 中子活化分析 第二節(jié) 中子活化分析技術(shù)l中子活化分析工作方法161。 ⑸ 測量條件的選擇161。測量中應(yīng)注意：l① 同一組中樣品和標準必須在 相同 的 幾何位置 上進行測量；l② 為了提高測量精度，可對 同一核素 不同的譜峰 都進行測量，例如 Sc的 889KeV、 1120Kev；第一章 中子活化分析 第二節(jié) 中子活化分析技術(shù)l中子活化分析工作方法161。 ⑸ 測量條件的選擇161。測量中應(yīng)注意：l③ 對 同一核素 可進行 不同時間 的 跟蹤測量 ，例如 Sb的 564KeV,與 As的 559KeV很近，但是半衰期相差很大；第一章 中子活化分析 第二節(jié) 中子活化分析技術(shù)l中子活化分析工作方法161。 ⑸ 測量條件的選擇161。測量中應(yīng)注意：l④ 測量時間的修正 ：由于標準和樣品不可能在同一探測器上同時測量，總有先后，因此必須對測量時間進行修正，修正是指對 峰面積 的修正，修正到和標準同時測量時樣品的面積應(yīng)該是多少？ 【 或者說修正到和樣品同時測量時標準的面積應(yīng)該是多少？ 】第一章 中子活化分析 第二節(jié) 中子活化分析技術(shù)l中子活化分析工作方法161。 ⑹ 干擾因素的討論161。同位素 豐度 是否正常l因為中子活化是通過測量元素中的某一核素來計算樣品中某個元素的含量的，如果同位素豐度不正常，那么樣品中某個元素的含量計算也不會準確；對于標準的選擇 盡可能用同位素豐度高 的作為標準。第一章 中子活化分析 第二節(jié) 中子活化分析技術(shù)l中子活化分析工作方法161。 ⑹ 干擾因素的討論161。中子 通量密度 是否均勻l① 孔道中 位置 不同， φ 有可能不同；l② 樣品中可能存在一些能夠 屏蔽中子的元素，例如 Au，只要有 1mg的 Au，它周圍的 φ 立刻會發(fā)生變化，還有鋯英石中的 Hf，也會吸收中子。解決辦法： a、盡量減少樣品重量；b、溶解稀釋； c、作自屏蔽曲線進行修正。第一章 中子活化分析 第二節(jié) 中子活化分析技術(shù)φh(孔中距離 )l中子活化分析工作方法161。 ⑹ 干擾因素的討論161。中子 通量密度 是否均勻l③ U裂變 的干擾：? U裂變產(chǎn)物大約有 200個，其原子序數(shù)在 95~140之間。例如235U(n， f)141Ce（ f— 緩發(fā)中子），產(chǎn)生 141Ce，與 140Ce(n，γ)141Ce的產(chǎn)物相同。辦法是把 235U主要生成那些干擾？把它列出來，然后配制一些標準來解決。通過觀察得到下表所示實驗數(shù)據(jù)。 第一章 中子活化分析 第二節(jié) 中子活化分析技術(shù)φh(孔中距離 )l中子活化分析工作方法161。 ⑹ 干擾因素的討論161。中子 通量密度 是否均勻第一章 中子活化分析 第二節(jié) 中子活化分析技術(shù)φh(孔中距離 )No 核素 能量 熱中子 超熱中子 1 2 3 4 5 6 7 8 9 l中子活化分析工作方法161。 ⑹ 干擾因素的討論161。中子 通量密度 是否均勻l③ 、 U裂變的干擾? 做試驗時，用一個 U的化標，同時做以上幾個核素的化標。以 141Ce為了例，表示 1μgU生成 141Ce為 ，或者說1μgU生成 。第一章 中子活化分析 第二節(jié) 中子活化分析技術(shù)φh(孔中距離 )l中子活化分析工作方法161。 ⑹ 干擾因素的討論161。干擾反應(yīng)l一般的活化方程式為：l經(jīng)過中子、質(zhì)子反應(yīng)也會生成l同樣經(jīng)過中子、 α粒子反應(yīng)也可以生成l反應(yīng)后的核素都是第一章 中子活化分析 第二節(jié) 中子活化分析技術(shù)l中子活化分析工作方法161。 ⑹ 干擾因素的討論161。干擾反應(yīng)l例如通過 45Sc(n,γ)46Sc生成 46Sc， 46Ti(n,p)46Sc也可以生成 46Sc；l又如 23Na(n,γ )24Na生成 24Na，而 24Mg(n, p)24Na反應(yīng)也可以生成 24Na；此時，需要了解Mg/Na的比值，在超基性巖中， Mg/Na=103左右。第一章 中子活化分析 第二節(jié) 中子活化分析技術(shù)l中子活化分析工作方法161。 ⑹ 干擾因素的討論161。譜線干擾l譜線干擾說明這條 γ譜由二個不同的核素產(chǎn)生，它產(chǎn)生的譜成分非常接近。由于分辨率的存在，儀器無法加以區(qū)分。第一章 中子活化分析 第二節(jié) 中子活化分析技術(shù)l中子活化分析工作方法161。 ⑹ 干擾因素的討論161。譜線干擾 —— 解決辦法l① 用不同的 半衰期 解決（不同的冷卻時間）? 例如 75As(n， γ )76As， 76As 產(chǎn)生 559（強）、 657KeV（弱）的二個譜峰，而 110mAg也產(chǎn)生 657KeV （強） 、 884KeV （弱） ；辦法是利用 T1/2相差懸殊： 76As （ T1/2 ） =27h，110mAg （ T1/2 ） =250d，所以可以通過延長冷卻時間來測Ag。第一章 中子活化分析 第二節(jié) 中子活化分析技術(shù)l中子活化分析工作方法161。 ⑹ 干擾因素的討論161。譜線干擾