Mi a neutron aktiválási elemzés?

A neutron aktiválási elemzés (NAA) egy nagyon érzékeny és pontos módszer az anyag mintájában található elemek meghatározására.A mintát radioaktív forrásból származó neutronokkal célozzák meg.Ez azt eredményezi, hogy a jelenlévő elemek sokasága speciális frekvenciákon bocsát ki gamma -sugarakat, amelyekből azonosíthatók.Körülbelül 65 különféle elem észlelhető ilyen módon.Ez az egyik leghasznosabb tudományos technika a minták elemi összetételének vizsgálatához, és számos alkalmazással rendelkezik az analitikai kémiában, a geológiában, a kriminalisztika és más területeken.egy nehezebb izotóp és egy gamma -sugárzás kibocsátása.Sok esetben ezek az izotópok instabilok, és rövid késleltetés után egy másik, könnyebb izotópgá bomlanak, egy vagy több gamma -sugarat bocsátanak ki energiákon, amelyek jellemzőek az izotópra.Például a nátrium és mdash leggyakoribb izotópja;nátrium-23 mdash;képes felszívni egy neutronot, amely az instabil izotóp-nátrium-24-et képezi, amely ezután magnézium-24-re bomlik, és két gamma-sugarat bocsát ki specifikus energiákon.A gamma -sugarak energiáinak mérésével és a kibocsátott mennyiségben a jelenlévő elemek és a mintában szereplő bőség meghatározható.A kezdeti gamma -sugár, amelyet azonnal bocsátanak ki, amikor a neutron felszívódásakor azonnali gamma -sugár, de általában a késleltetett gamma -sugarak mérik.Az elemeket egy vagy annál kevesebb részben, és bizonyos esetekben egy milliárd részre lehet észlelni.A módszer szintén nagyon sokoldalú, mivel képes elemezni a mintákat szilárd, folyékony és gáz formákban, és képes kezelni a mintaméret 0,000035 uncia (0,001 gramm) értékre.Ha néhány fényelemet alfa -részecskéknek vetnek alá, maguk neutronokat bocsátanak ki.Az elem berillium különösen alkalmas erre a célra.Ha a berilliumot az alfa -részecskék, például a Plutonium 239 vagy a Radium 226 forrásával keverjük, erős neutron forrást lehet létrehozni.Ezt be lehet burkolni a megfelelő sugárzási árnyékolásba, de olyan nyílással, ahol a neutronok megjelenhetnek.

Nukleáris reaktorokat is használnak neutronforrásokként.Az Egyesült Államokban, a Tennessee -i Oak Ridge -ben a nagy fluxus izotóp reaktor (HFIR) neutronok forrását biztosítja az Oak Ridge Nemzeti Laboratóriumban, így ez a neutron aktiválás elemzésének fő központjává.A radioaktív elemek, amelyek neutronokat termelnek nukleáris hasadáson keresztül, például a Californium-252, szintén használhatók, lehetővé téve az asztali méretű neutronforrások használatát.Használható a gyártóiparban a fémek szennyeződéseinek kimutatására, a biológiában a nyomelemek metabolizmusának vizsgálatára, a geológiában a kőzet és a talajminták elemzésére, valamint a kriminalisztikai tudományban, hogy kritikus információkat szerezzenek a bűncselekmények jelenetek mintáiból.A neutron aktiválási elemzés egyik ismert specifikus példája az a megállapítás, hogy a John F. Kennedy merénylet jelenetének minden golyó töredéke ugyanabból a két golyóból származik, amelyet ugyanabból a pisztolyból lőttek.Egy másik példa az iridiumban gazdag üledékréteg felfedezése volt a krétakori és a tercier geológiai időszakok közötti határon, jelezve egy nagy meteorit hatást, amely többé-kevésbé egybeesett a dinoszauruszok pusztulását jelző tömeges kipusztulási eseményekkel.