Analiza activării neutronilor

Analiza activării neutronilor , denumită în mod obișnuit NAA (din engleză neutron activation analysis ), este o tehnică analitică bazată pe procese nucleare, descoperită în 1936 de George Charles de Hevesy și H. Levi. Cei doi savanți și-au dat seama că, prin expunerea probelor la o sursă de neutroni termici și, astfel, provocând o radioactivitate indusă, s-au obținut informații calitative și cantitative asupra elementelor prezente, prin măsurarea radioactivității în sine. Este o metodologie chimico-analitică foarte sensibilă și permite analiza oligoelementelor din diferite matrice.

Tehnica

Tehnica se bazează pe activarea neutronilor și necesită o sursă de neutroni. Acesta poate fi:

• un reactor nuclear ;
• un actinoid , precum californiul , care emite neutroni prin fisiune spontană;
• o sursă de radiație α , cum ar fi radiul sau americiul , cuplată cu beriliu : aceasta generează neutroni datorită unei reacții (α, ¹² C + n);
• o reacție de fuziune deuteriu - tritiu într-un tub de gaz.

În plus, este necesar un detector de raze gamma , care utilizează în general detectoare de semiconductori de germaniu (Hiperpură sau germană intrinsecă HPGe). Activarea neutronilor se bazează pe „captarea neutronilor”, în practică un neutron provenind de la sursa de neutroni este captat de un nucleu al analitului cu formarea consecventă a unui izotop . Nuclida se află într-o stare de excitație, prin urmare eliberează energie prin emisia unei prime radiații γ caracteristice (prompt) și prin formarea unui nucleu radioactiv, care se descompune în timp cu alte emisii de raze γ. În acest caz, viteza de emisie este mai mică și depinde de timpul de înjumătățire caracteristic al elementului în sine. Rezultă că, pe baza timpului de măsurare, există două metodologii NAA diferite:

1. Promptă Analiza de activare a neutronilor cu raze gamma (PGNAA) cu măsurători efectuate în timpul fazei de iradiere.
2. Analiza întârziată a activării cu neutroni cu raze gamma (DGNAA) cu măsurarea timpului de descompunere a miezului.

Analiza activării neutronilor este capabilă să detecteze până la 74 de elemente, în funcție de procedura experimentală. În ceea ce privește aspectele cantitative ale acestei metode analitice, este necesar să se ia în considerare matematic probabilitatea reacției, probabilitatea de emisie a razelor gamma detectate și cantitatea de energie eliberată.

Avantajele analizei activării neutronilor sunt:

• posibilitatea măsurării simultane a diferitelor elemente
• o selectivitate ridicată care permite măsurarea parametrilor independenți, cum ar fi energia razelor y și durata medie de viață a radionuclidului
• aplicabilitate largă (în practică nu se aplică dacă timpul de înjumătățire este foarte scurt sau foarte lung sau în cazul emițătorilor beta cu energie foarte scăzută)
• sensibilitate crescută

În timp ce dezavantajele sunt:

• necesitatea unei surse de neutroni (costuri și riscuri)
• imposibilitatea discriminării chimice (legături chimice și valențe)
• nu se aplică în cazul emițătorilor beta puri (adică atunci când dezintegrarea radioactivă nu produce raze gamma).

Autoradiografia picturilor

O utilizare foarte specială a acestei tehnici este „autoradiografia picturilor” care are ca scop principal determinarea elementelor chimice caracteristice diferiților pigmenți. Cu această tehnică specială este posibilă dezvăluirea prezenței unui desen (pregătitor sau preexistent) în pictura autoradiografiată, așa cum sa întâmplat cu pictura (ulei pe pânză) de Antoon van Dyck „ Santa Rosalia în glorie, mijlocește pentru sfârșit a ciumei din Palermo "din 1624 , păstrată în Muzeul Metropolitan de Artă din New York , pe pânza căreia a fost dezvăluit un desen preexistent al picturii, referindu-se probabil la un autoportret.

Elemente conexe

• Activarea neutronilor

linkuri externe

• - NAA - Institutul Național de Fizică Nucleară ( PDF ) ^{[ link rupt ]} , pe ge.infn.it.
• ( EN ) - NAA - Universitatea din Texas din Austin - Laboratorul de predare a ingineriei nucleare , pe me.utexas.edu .
• ( EN ) - NAA - Reactorul nuclear al Universității din Wisconsin , pe reactor.engr.wisc.edu . Adus la 27 ianuarie 2010 (arhivat din original la 9 iunie 2010) .
• ( EN ) - NAA - University of Missouri-Columbia, Research Reactor Center , pe archaeometry.missouri.edu . Adus la 27 ianuarie 2010 (arhivat din original la 24 februarie 2013) .
• ( EN ) - NAA - Departamentul de Inginerie Nucleară, Universitatea de Stat din Carolina de Nord , pe ne.ncsu.edu . Adus la 27 ianuarie 2010 (arhivat din original la 28 ianuarie 2013) .
• ( RO ) - NAA - Del Mar Ventures , pe sciner.com .
• ( EN ) - NAA - British Museum , pe thebritishmuseum.ac.uk . Adus la 13 aprilie 2006 (arhivat din original la 6 aprilie 2005) .
• ( EN ) - NAA - Institutul Politehnic Worcester , pe wpi.edu .
• ( EN ) Reed Research Reactor - Reed College, Portland, OR , pe reactor.reed.edu .
• ( EN ) - Washington State University Nuclear Radiation Center , pe wsu.edu .
• ( RO ) - Laboratoare de activare , pe actlabs.com . Adus la 27 ianuarie 2010 (arhivat din original la 2 aprilie 2009) .
• ( RO ) - Becquerel Laboratories Inc., Canada , pe becquerellabs.com . Adus la 27 ianuarie 2010 (arhivat din original la 2 mai 2009) .
• ( EN ) - Detalii despre pictura de van Dyck pe site-ul Metropolitan Museum of Art , pe metmuseum.org .

Portalul chimiei

Portalul de fizică