ỨNG DỤNG MÁY GIA TỐC TRONG PHÂN TÍCH

ỨNG DỤNG MÁY GIA TỐC TRONG PHÂN TÍCH1.. Các phương pháp hạt nhân trong phân tích thành phần nguyên tố Nhóm 2 1.. Định nghĩa1.1 Định nghĩa  Một trong những phương pháp rất phổ biến tro

ỨNG DỤNG MÁY GIA TỐC TRONG PHÂN TÍCH

1 Định nghĩa

2 Cơ sở phương pháp

3 Ưu nhược điểm

4 Các phương pháp hạt nhân trong phân tích

thành phần nguyên tố

Nhóm 2

1 Lưu Quang Đồng

2 Vũ Đức Dũng

3 Nguyễn Công Bằng

4 Kiều Đình Lương

5 Nguyễn Văn Sơn

6 Nguyễn Thành Phương

7 Vũ Văn Toản

8 Bùi Viết Hoạch

1 Định nghĩa

1.1 Định nghĩa

 Một trong những phương pháp rất phổ biến trong phân tích vật liệu đó là phương pháp phân tích kích hoạt sử dụng máy gia tốc

 Phân tích kích hoạt là một trong những phương pháp dựa trên việc đo cường độ phát xạ của cácđồng

vị phóng xạ được tạo ra trong cá phản ứng hạt nhân khi mẫu phân tích được kích hoạt bởi một chùm hạt notron hạt tích điện hoặc photon

1.2 Những nhân tố ảnh hưởng tới việc xác định các hàm lượng nguyên tố mẫu

 Tiết diện phản ứng hạt nhân

 Thông lượng dòng hạt kích hoạt

 Độ phổ cập đồng vị

 Thời gian sống

 Trọng lượng nguyên tố

 Sơ đồ phân rã

 Thời gian nghỉ

 Thời gian đo

 Hiệu suất đồ dò ghi bức xạ

2 Cơ sở phương pháp

2.1 Phương trình kích hoạt

 Chiếu chùm hạt năng lượng cao vào nguyên tố cần phân tích.Đồng vị bền này sẽ biến thành đồng vị phóng xạ do một phản ứng hạt nhân

Phương trình mô tả quá trình này: N(t)= (1-)

trong đó: N(t) Số hạt nhân phóng xạ tại thời điểm t;

Mật độ hạt nhân trên bia

Tiết diện phản ứng

Mật độ thông lượng gây phản ứng

� Hằng số phân rã hạt nhân

 Giả thiết: Thời gian chiếu là , Thời gian nghỉ là , thời gian đo hoạt độ phóng xạ là

a Giai đoạn chiếu

 Khi t =

N()= (1-)

b Giai đoạn nghỉ:

 Khi kết thúc giai đoạn nghỉ t= số hạt nhân phóng xạ là:

N()= (1-)

c Giai đoạn đo:

 Số hạt nhân phóng xạ tại thời điểm t sau khi kết thúc giai đoạn nghỉ là:

N(t)= (1-)

 Khối lượng W của nguyên tố cần phân tích trong mẫu là:

W =

trong đó W Khối lượng của nguyên tố trong mẫu phân tích

I Cường độ phát xạ của tia gamma

Hiệu suất đầu dò

S Diện tích dưới đỉnh phổ của tia gamma

Độ phổ cập của đồng vị

2.2 Phương pháp phân tích

a, Đối với mẫu chuẩn được kí hiệu là s :

=

b, Đối với mẫu phân tích được kí hiệu là a:

=

 Khối lượng trong mẫu cần phải phân tích là:

=

• Trường hợp thời gian chiếu, nghỉ, đo là như nhau =

Các bước tiến hành một biện pháp kích hoạt

 Mẫu phân tích và mẫu chuẩn

 Nguồn chiếu xạ, nguồn kích hoạt

 Hệ thiết bị đo đạc và xử lý phổ

Các phương pháp phân tích kích hoạt

 Phương pháp kích hoạt photon

 Phương pháp kích hoạt notron

 Phương pháp kích hoạt bằng hạt điện tích

2.3 một số ưu nhược điểm

a Những ưu điểm

 Là phương pháp phân tích không phá mẫu

 Có khả năng phân tích đồng thời nhiều nguyên tố

 Nhanh có độ nhạy và chính xác cao

 Tính đại diện cao

 Tính chọn lọc cao

 Khả năng tự động hóa cao do đó hiệu quả phân tích cao

b Nhược điểm

 Hiệu ứng nền: Khi mẫu được chiếu rất nhiều đồng vị bị kích thích gây ra nhiều phản ứng hạt nhân và sản phẩm của cá phản ứng này làm cho phông của phổ cần ghi rất lớn dẫn đến độ nhạy của phép phân tích giảm

 Các phản ứng can nhiễu: Các phản ứng hạt nhân cạnh tranh, sự đóng góp cạnh tranh của hạt nhân con và các đỉnh phổ có năng lượng giống nhau

c Biện pháp khắc phục

 Xem xét kĩ những yêu cầu cần phân tích để chọn năng lượng kích thích,

thời gian chiếu, thời gian nghỉ phù hợp

 Dùng phương pháp tách đỉnh gần nhau và dựa vào việc đo các đỉnh phụ

của đồng vị

Bảng Các phương pháp hạt nhân trong phân tích thành phần nguyên tố và ưu nhược điểm của chúng