Большая техническая энциклопедия
2 7
A V W
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я
ЯВ ЯД ЯИ ЯК ЯН ЯП ЯР

Ядерно-физическая метода

 
Ядерно-физические методы применяют для количественных определений радиоактивно меченых соединений. В ТСХ наиболее часто в качестве меток используют тритий и радиоактивный водород. ЯФМ характеризуются высокой чувствительностью, селективностью и воспроизводимостью, длительность же детектирования значительно выше по сравнению с оптическими и ЭХМ.
Ядерно-физические методы детектирования характеризуются высокой чувствительностью и хорошей воспроизводимостью. С помощью меченых соединений можно эффективно оценивать хроматографические методики. Ядерно-физические методы детектирования можно использовать применительно к радиоактивным веществам. Для количественной оценки нерадиоактивных веществ в их состав нужно вводить радиоактивные метки или превращать эти вещества в радиоактивные. Ряд разновидностей описываемого метода, например ауторадиография, требует значительных затрат времени в связи со статистическим характером радиоактивного распада. Сорбенты, растворители, материалы подложек и самих детекторов не должны содержать радиоактивных веществ. В ряде случаев возможно разложение самого анализируемого вещества ( радиолиз) под воздействием элементарных частиц.
Ядерно-физические методы детектирования позволяют определять только радиоактивные вещества, поэтому можно говорить о высокой селективности этих методов. Ряд ядерно-физических детекторов чувствителен к виду излучения и его энергии, что позволяет селективно детектировать отдельные изотопы.
Ядерно-физические методы детектирования в ТСХ широко применяются для решения различных прикладных аналитических задач. В хроматографии меченые соединения часто используют в качестве внутреннего стандарта для определения разрешающей способности того или иного метода, а также для калибровок в методе гашения флуоресценции. В химии и биохимии радиоактивные метки вводят в состав синтезируемых продуктов для проведения различных исследований, в частности, при установлении структуры вещества, чистоты препаратов, выхода целевых продуктов. Наиболее широко тонкослойный радиохрома-тографический анализ используют для исследования аминокислот, протеинов, углеводов, стеринов, стероидов, нуклеиновых кислот и липидов. Меченые продукты используют как для аналитических, так и для препаративных целей.
II Ядерно-физические методы анализа ве - / щества.
К ядерно-физическим методам относится и ядерная гамма-резонансная спектроскопия ( ЯГР), или, как ее чаще называют, мессбауэровская. Эффект Мессбауэра, открытый в 1958 г., заключается в резонансной флуоресценции ( излучение, поглощение и рассеивание) гамма-квантов без отдачи, другими словами, без расхода части энергии на отдачу ядра, излучающего или поглощающего гамма-квант. Это возможно, когда ядро закреплено в кристаллической решетке, в этом случае появляется возможность восприятия импульса отдачи всей решеткой, а не отдельным ядром. Создаются условия для регистрации резонансной флуоресценции, очень чувствительной к химической природе ядер-излучателей или поглотителей гамма-квантов.
Содержит сведения по ядерно-физическим методам геофизической разведки. Даны классификация и физические основы методов, аппаратура, методика ра-бот, интерпретация данных.
Основное внимание уделено оптическим, электрохимическим, ядерно-физическим методам детектирования, а также сочетанию ТСХ с масс-спектроскопией. Подробно проанализированы перспективы развития непрерывного ТСХ-метода. Описаны основные характеристики ТСХ и способы автоматизации.
Алимарин:, Яковлев Ю. В. Ядерно-физические методы анализа.
При анализах химического состава используются различные химические, физические и ядерно-физические методы. Для проведения многих видов анализов существуют специальные серийно выпускаемые аналитические приборы, позволяющие производить измерения и их компьютерную обработку в автоматизированном режиме, с выдачей результатов в виде конечных значений в принятой системе единиц.
Для оценки хемосорбции ингибиторов могут быть использованы также ядерно-физические методы исследований: полупроводниковая Ge ( Li) - спектрометрия, избирательная у-раддоиет-рия, мессбауэровская спектрометрия, ядерный микроанализ и использование рассеивания заряженных частиц.
На ядерных реакторах разрабатываются новые, совершенствуются существующие ядерно-физические методы анализа состава веществ, создаются новые основы технологий, модификации свойств веществ и материалов под воздействием нейтронного излучения, осуществляется внедрение этих методов и технологий в интересах развития производительных сил России.
Немалыми возможностями, особенно с точки зрения автоматизации анализов, обладают ядерно-физические методы, основанные на поглощении или рассеянии различных излучений. Эти методы позволяют выполнять аналитические определения на расстоянии и без разрушения образца.
Многие физические методы анализа - атомная и ядерная спектроскопия, активационный анализ и другие ядерно-физические методы позволяют проводить количественные определения, минуя стадию разделения. Однако при этом обычно возникает другая, порою не менее сложная, задача - необходимость разделения аналитических сигналов определяемого и основных компонентов пробы ( основы), а также сигналов сопутствующих компонентов, соседних по положению на шкале развертки аналитических сигналов. Так, в рентгено-флуоресцентном методе интенсивность флуоресценции определяемого элемента может падать за счет частичного поглощения первичного ( возбуждающего) излучения сопутствующими элементами и одновременно за счет поглощения ими собственного излучения флуоресценции элемента.
Многие физические методы анализа - атомная и ядерная спектроскопия, активационный анализ и другие ядерно-физические методы позволяют проводить количественные определения, минуя стадию разделения. Однако при этом обычно возникает другая, порою не менее сложная, задача - необходимость разделения аналитических сигналов определяемого и основных компонентов пробы ( основы), а также сигналов сопутствующих компонентов, соседних по положению на шкале развертки аналитических сигналов. Так, в рентгено-флуоресцентном методе интенсивность флуоресценции определяемого элемента может падать за счет - частичного поглощения первичного ( возбуждающего) излучения сопутствующими элементами и одновременно за счет поглощения ими собственного излучения флуоресценции элемента.

Едва ли можно мириться с тем, что в общем курсе аналитической химии подчас даже не упоминаются рентгеновские, масс-спектрометрические, радиохимические и ядерно-физические методы; скороговоркой обсуждаются эмиссионный спектральный анализ или атомно-абсорбционная спектроскопия.
Результаты производственной деятельности службы ГТИ на месторождениях республики Татарстан показали, что аппаратурно-методические разработки в комплексе с данными анализов шлама ( керна), экспрессными ядерно-физическими методами ( ЯМР, ЭПР, гамма-спектрометрия), объединенными в единую систему АСОД-ГТИ, позволили вывести геолого-технологические исследования на новый уровень информативности, в ряде случаев позволяющий оценивать на количественном уровне емкостные характеристики пласта.
Электрохимические методы не применяются пока широко в лабораторной практике для количественной оценки тонкослойных хроматограмм, но со временем, по-видимому, они будут использоваться наравне с оптическими и ядерно-физическими методами детектирования.
Сегодня же мы имеем не только новые более эффективные модификации названных методов ( так, в число методов сопротивления вошли микрозонды, боковой и микробоковой каротаж, разные варианты электромагнитного каротажа), но и принципиально новые группы методов: магнитный и диэлектрический каротаж; около десятка ядерно-физических методов с многими десятками модификаций; ядерно-магнитный каротаж, являющийся промежуточным между электрическими и ядерно-физическими методами; акустические методы с большим числом модификаций; большой комплекс методов геолого-технического каротажа. Этот список групп методов не полон, а общее число их модификаций, вероятно, близко к сотне.
Использование различных методов определения 34 микроэлементов. Ядерно-физические методы для анализа минерального сырья разрабатывают ВНИИЯГГ, ВИМС, ИМГРЭ.
В кн.: Ядерно-физические методы в геологин.
Кратко представлены рентгеновские и масс-спектрометрические методы, имеющие возрастающее значение в практике анализа. Совсем не упомянуты радиохимические и ядерно-физические методы, зато весьма основательно рассмотрены хро-матографические методы, особенно газожидкостная хроматография. Авторы не делают никакого различия между неорганическими и органическими объектами анализа; эти объекты всегда идут вперемежку, особенно это относится к многочисленным задачам. Их много; они приводятся практически после каждой главы, иногда по нескольку десятков. Часть их снабжена ответами. Решение задач, хотя и основано на приводимых теоретических сведениях и в принципе не представляет сложностей, тем не менее часто требует усердия, объемистых расчетов и даже изобретательности. Дидактическое значение задач не подлежит сомнению. Эти задачи - подходящий материал для семинаров и особенно для домашней подготовки; их решение облегчают примеры, которые приводятся в основном тексте.
Важной задачей диагностики термоядерной плазмы является определение ионной температуры, ее профилей и временной динамики. Среди различных способов особое значение имеют ядерно-физические методы, основанные на реакциях между заряженными частицами. Такие реакции могут развиваться в топливе как изначально, так и специально активироваться при добавлении в плазму диагностических присадок.
Обладая высокой геологической и экономической эффективностью, магниторазведка применяется на всех этапах геологических исследований. Как правило, магниторазведка проводится в комплексе с другими геолого-геофизическими, геохимическими, ядерно-физическими методами и решает самые разнообразные задачи. Основные области применения магниторазведки и решаемые задачи рассмотрены выше. В дополнение к указанным областям, можно привести следующие: а) поиски месторождений цветных металлов ( алюминиевых руд - бокситов, медно-никелевых, медно-молибденовых, медно-колчеданных, колчеданно-полиметалличе-ских, медно-магнетит-халькопиритовых руд); б) поиски месторождений редких и благородных металлов ( молибдена, урана, тантала, ниобия, золота, платины, серебра и др.); в) поиски месторождений алмазов ( кимберлитовых трубок, алмазоносных россыпей и пр.
Электрические методы разведки при исследованиях рудных месторождений стали использоваться в конце XIX века, хотя еще в XVIII веке в трудах М. В. Ломоносова имеются упоминания об электрическом поле Земли. К началу XX века относится развитие сейсморазведки на базе сейсмологии, а радиометрические и ядерно-физические методы являются наиболее молодыми.
Электрохимические свойства веществ непосредственно не связаны с их оптическими и ядерно-физическими свойствами. Поэтому в тех случаях, когда количественное определение разделенных на топком слое сорбента веществ оптическими и ядерно-физическими методами детектирования почему-либо затруднено, целесообразно использование электрохимических методов детектирования.
Распространенность различных аналитических методов при определении загрязнений в объектах окружающей среды. Объектами анализа чаще всего являются вода и воздух. При анализе газов и воздуха на содержание неорганических примесей часто используют атомную абсорбцию ( ААС) и ядерно-физические методы ( ЯФМ), которые оказываются предпочтительными при определении в воздухе и воде брома, церия, цезия, рубидия, стронция, урана, циркония и РЗЭ.
В результате получающееся nqi уже не зависит экспоненциально от Mq - это и есть важнейший результат. Именно поэтому можно надеяться обнаружить реликтовые кварки - даже в том случае, если масса кварков велика и обнаружение кварков ядерно-физическими методами не удается.

Для величин проб, применяемых в ТСХ, наблюдается линейная зависимость между количеством анализируемого вещества и выходным сигналом детектирующей системы. Следует учитывать, что радиоактивный распад - статистический процесс, поэтому, при прочих равных условиях, длительность процесса детектирования выше в ядерно-физических методах по сравнению с оптическими и электрохимическими методами. Однако благодаря специфике метода в радиохроматограммах можно оценивать все разделенные зоны на слое одновременно, а не последовательным сканированием, что при соответствующем аппаратурном оформлении позволяет получать количественные результаты за очень короткое время. В связи с низкой скоростью сканирования радиохроматограмм потребность в такой характеристике детекторов, как постоянная времени, практически отпадает.
Ядерно-физические методы детектирования характеризуются высокой чувствительностью и хорошей воспроизводимостью. С помощью меченых соединений можно эффективно оценивать хроматографические методики. Ядерно-физические методы детектирования можно использовать применительно к радиоактивным веществам. Для количественной оценки нерадиоактивных веществ в их состав нужно вводить радиоактивные метки или превращать эти вещества в радиоактивные. Ряд разновидностей описываемого метода, например ауторадиография, требует значительных затрат времени в связи со статистическим характером радиоактивного распада. Сорбенты, растворители, материалы подложек и самих детекторов не должны содержать радиоактивных веществ. В ряде случаев возможно разложение самого анализируемого вещества ( радиолиз) под воздействием элементарных частиц.
В большинстве случаев проводится дилатометрия. На них базируются основные представления о закономерностях развития радиационного распухания. Ионная микроскопия [7] и ядерно-физические методы исследования ( позитронная аннигиляция [8], малоугловое рассеяние нейтронов [10] и рентгеновских лучей [9]) дополняют их: ионная микроскопия и позитронная аннигиляция позволяют проследить за образованием, зародышей пор, начиная с нескольких вакансий, а метод малоуглового рассеяния рентгеновских лучей - определить концентраций-пор и дислокационных петель при высоком уровне радиационного-повреждения.
И, Менделеева, конечно, не исчерпывают всех разработанных и зачастую широко использующихся в промышленности и научно-исследовательских лабораториях - методов. Например, среди спектроскопических методов анализа можно назвать рентгено - - флу рвсцент ныи метод, широ-ко применяемый в неорганическом анализе или. В натаем практикуме полностью отсутствуют ядерно-физические методы анализа. Для анализа органических соединений сейчас все шире начинает использоваться жидкостная хроматография, освоить которую и ввести в учебный практикум предстоит кафедре в ближайшее время.
Исследование многоканальных ядерных реакций и связанные с этим вопросы космохимии и геохимии. Множество возможных каналов ядерной реакции означает широкий набор ее продуктов. Разобраться в детальном механизме многоканального превращения, применяя только ядерно-физические методы, не удается, и Я. Число возможных каналов реакции, как правило, возрастает с ростом энергии возбуждения исходного ядра. Поскольку, однако, деление сопровождается выходом очень большой энергии, то и здесь можно говорить об очень сильном возбуждении промежуточного состояния ( деформированное делящееся ядро с заготовками осколков деления) по сравнению с конечным.
Хотя выше мы говорили о недостатках системы подготовки аналитиков-профессионалов, эта система тем не менее обеспечивает основные потребности страны в кадрах высококвалифицированных химиков-аналитиков. Есть аналитики кандидаты и доктора физико-математических или технических наук: специалисты по эмиссионному спектральному анализу, рентгеновским и ядерно-физическим методам.
При проведении М.г. р используются гл. Метод преломленных волн ( МПВ) и его модификация - глубинное сейсмическое зондирование ( ГСЗ) применяются в М.г.р. при региональных исследованиях для изучения глубинного строения земной коры и при разведке на нефть и газ для изучения поверхности фундамента, определения мощности осн. Морская магнитная разведка основана на изучении изменения геомагнитного поля, возникающего вследствие неодинаковой намагниченности т.п., слагающих дно морей и океанов. Морская электроразведка используется в ограниченных объемах для картирования верх, части геол. Морские ядерно-физические методы основаны на изучении естественного и наведенного гл.
 
Loading
на заглавную 10 самыхСловариО сайтеОбратная связь к началу страницы

© 2008 - 2014
словарь online
словарь
одноклассники
XHTML | CSS
Лицензиар ngpedia.ru
1.8.11