中性子活性化分析とは何ですか？

中性子活性化分析（NAA）は、材料のサンプルに存在する要素を決定する非常に敏感で正確な方法です。サンプルは、放射性源からの中性子で標的にされています。これにより、存在する多くの要素が特定の周波数でガンマ線を放出し、そこから識別できます。この方法では、約65の異なる要素を検出できます。これは、サンプルの元素組成を調査するための最も有用な科学技術の1つであり、分析化学、地質学、法医学、その他の分野に多くの用途があります。より重い同位体とガンマ線を放出します。多くの場合、これらの同位体は不安定であり、短い遅延後に別の、より軽い同位体に崩壊し、その同位体に特徴的なエネルギーで1つ以上のガンマ光線を放出します。たとえば、ナトリウム＆mdashの最も一般的な同位体;ナトリウム-23およびmdash;中性子を吸収し、不安定な同位体ナトリウム-24を形成し、それがマグネシウム-24に減少し、特定のエネルギーで2つのガンマ光線を放出します。ガンマ線のエネルギーと放出される量を測定することにより、存在する要素とサンプル内の存在量の両方を決定できます。中性子が吸収されたときにすぐに放出される初期ガンマ線は、プロンプトガンマ線として知られていますが、通常は測定されるのは遅延ガンマ線です。それは、100万分の1以下の要素を検出することができます。この方法は非常に汎用性があります。これは、固体、液体、ガスの形でサンプルを分析し、サンプルサイズを0.000035オンス（0.001グラム）に処理できるという点です。いくつかの光要素がアルファ粒子にさらされると、それらの核は中性子を放出します。要素ベリリウムは、この目的に特に適しています。プルトニウム239やラジウム226などのアルファ粒子の供給源とベリリウムを混合することにより、中性子の強力な供給源を作成できます。これは、適切な放射線シールドに包むことができますが、中性子が出現する可能性のある開口部があります。米国では、テネシー州オークリッジで、高磁束同位体反応器（HFIR）は、オークリッジ国立研究所で中性子の供給源を提供し、中性子活性化分析の主要なセンターとなっています。核核分裂を介して中性子を生成する放射性元素、たとえばCalifornium-252は、小規模でも使用でき、デスクトップサイズの中性子源を使用できるようにします。製造業では、金属の不純物を検出し、生物学で微量元素の代謝を調査し、地質学、岩石と土壌のサンプルを分析し、犯罪現場のサンプルから重要な情報を取得するための法医学で使用できます。作用中の中性子活性化分析のよく知られている具体的な例の1つは、ジョンF.ケネディの暗殺シーンのすべての弾丸の断片が、同じ銃から発射された同じ2つの弾丸から来たという発見です。別の例は、白亜紀と三次の地質時代の境界にあるイリジウムが豊富な堆積物の層の発見であり、多かれ少なかれ恐竜の終markをマークした大量絶滅イベントと多かれ少なかれ一致した主要なmet石の影響を示しています。