Apa itu analisis aktivasi neutron?

Analisis aktivasi neutron (NAA) adalah metode yang sangat sensitif dan akurat untuk menentukan elemen yang ada dalam sampel material.Sampel ditargetkan dengan neutron dari sumber radioaktif.Ini menyebabkan banyak elemen yang ada untuk memancarkan sinar gamma pada frekuensi tertentu, dari mana mereka dapat diidentifikasi.Sekitar 65 elemen yang berbeda dapat dideteksi dengan cara ini.Ini adalah salah satu teknik ilmiah yang paling berguna untuk menyelidiki komposisi unsur sampel dan memiliki banyak aplikasi dalam kimia analitik, geologi, ilmu forensik dan area lainnya.

Ketika neutron mengenai nukleus atom, sering diserap, dibentukisotop yang lebih berat dan memancarkan sinar gamma.Dalam banyak kasus, isotop ini tidak stabil dan akan membusuk ke isotop lain yang lebih ringan, setelah penundaan singkat, memancarkan satu atau lebih sinar gamma pada energi yang merupakan karakteristik untuk isotop itu.Misalnya, isotop natrium mdash yang paling umum;Sodium-23 Mdash;Dapat menyerap neutron, membentuk isotop natrium-24 yang tidak stabil, yang kemudian meluruh menjadi magnesium-24, memancarkan dua sinar gamma pada energi tertentu.Dengan mengukur energi sinar gamma dan jumlah yang dipancarkan, elemen -elemen yang ada dan kelimpahannya dalam sampel keduanya dapat ditentukan.Sinar gamma awal, yang dipancarkan segera ketika neutron diserap dikenal sebagai sinar gamma prompt, tetapi biasanya sinar gamma tertunda yang diukur.

analisis aktivasi neutron adalah teknik yang sangat sensitif.Ini dapat mendeteksi elemen pada satu bagian per juta atau kurang, dan dalam beberapa kasus, hingga satu bagian per miliar.Metode ini juga sangat fleksibel, karena dapat menganalisis sampel dalam bentuk padat, cair dan gas dan dapat menangani ukuran sampel hingga 0,000035 ons (0,001 gram).

Sumber neutron kadang -kadang dikenal sebagai howitzer neutron.Ketika beberapa elemen cahaya mengalami partikel alfa, inti mereka memancarkan neutron.Elemen berilium sangat cocok untuk tujuan ini.Dengan mencampur berilium dengan sumber partikel alfa, seperti plutonium 239 atau radium 226, sumber neutron yang kuat dapat dibuat.Ini dapat dibungkus dalam pelindung radiasi yang sesuai, tetapi dengan pembukaan di mana neutron dapat muncul.

Reaktor nuklir juga digunakan sebagai sumber neutron.Di AS, di Oak Ridge, Tennessee, reaktor isotop fluks tinggi (HFIR) menyediakan sumber neutron di Oak Ridge National Laboratory, menjadikannya pusat utama untuk analisis aktivasi neutron.Elemen radioaktif yang menghasilkan neutron melalui fisi nuklir, misalnya californium-252, juga dapat digunakan pada skala yang lebih kecil, memungkinkan sumber neutron berukuran desktop digunakan.

Analisis aktivasi neutron memiliki berbagai aplikasi.Ini dapat digunakan dalam industri manufaktur untuk mendeteksi kotoran dalam logam, dalam biologi untuk menyelidiki metabolisme elemen jejak, dalam geologi untuk menganalisis sampel batuan dan tanah dan dalam ilmu forensik untuk mendapatkan informasi penting dari sampel TKP.Salah satu contoh spesifik yang terkenal dari analisis aktivasi neutron dalam aksi adalah temuan bahwa semua fragmen peluru dari adegan pembunuhan John F. Kennedy berasal dari dua peluru yang sama, ditembakkan dari senjata yang sama.Contoh lain adalah penemuan lapisan sedimen kaya iridium pada batas antara periode geologi Cretaceous dan Tersier, menunjukkan dampak meteorit utama yang lebih atau kurang bertepatan dengan peristiwa kepunahan massal yang menandai kematian dinosaurus.