核分析基础复习资料
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核分析基础复习资料
1.离子束分析技术包括哪些。
答:瞬发核反应分析、背散射、沟道技术、质子激发X荧光分析等。
2.中子活化分析的误差来源?
样品制备的准确性;
辐照的均匀性;
测量条件的重复性;
计数的统计涨落;
记录系统的死时间;
有关核参数的准确性;
干扰反应;等因素
在有化学分离步骤时,还与分离过程中待测放射核素的回收率准确度有关。
3.中子活化分析主要包括哪些设备?
辐照中子源、样品传送设备及必要的放射化学分离设备、射线能量和强度测量设备,以及数据记录和处理设备
4.带电粒子活化分析主要包括哪三个步骤?
1)辐照2)冷却3)测量
5.带电粒子活化分析的原理?
具有一定能量的带电粒子与原子核发生核反应时,如果反应的剩余核是放射性核素,则测量这放射性核素的半衰期和活度,就可以确定样品中被分析元素的种类和含量,这种元素分析方法称为带电粒子活化分析。。
6.带电粒子核反应瞬发分析时,防止入射粒子在样品上发生弹性碰撞后的散射
粒子对探测器造成计数率过载的方法?
1、在探测器前放一适当厚度的吸收箔把散射粒子挡住,只让核反应出射粒 子通过;
2、用磁偏转方法把散射粒子偏转掉。
7.带电粒子核反应瞬发分析厚样品分析时,出射带电粒子的能谱宽度与哪些因
素有关?
入射束的能散度;
探测器的固有能量分辨率;
出射粒子的运动学展宽;
出射粒子在吸收箔中的能量展宽;
带电粒子在样品中的能量展宽。
8.痕量和微量概念。
痕量:物质中含量在百万分之一以下的组分。
微量:在生物学与化学中,规定是物质中含量在万分之一以下,百万分之一以上的组分。
9.带电粒子辐照样品时,放射性核素活度的增长与一定能量下的什么有关。
1)当辐射时间为2个半衰期时,放射性活度为最大值的75%;
2)当辐射时间为7个半衰期时,放射性活度为最大值的99.2%,只增加22%;3)当辐射时间小于1个半衰期时,放射性活度的增长与时间近似成线性关系;4)当辐射时间足够长时,放射性活度达到饱和值A(∞)。
10.卢瑟福背散射分析中三个主要参量
运动学因子
散射截面
能量损失因子
11.沟道技术?
利用带电粒子与单晶体的相互作用研究物质微观结构的一种分析技术。12.能量色散X射线荧光分析中的干扰因素?
不平度效应不均匀效应水分的影响粉尘的影响
13.微型X光管工作原理? 发射电子的阴极物质在稳定的灯丝电流加热下,发射电子;电子在高压的作用下,加速并飞向阳极,与阳极靶材的原子作用,并发射X射线。通过改变灯丝电流的大小可以改变灯丝的温度及电子的发射量,从而改变发射X射线照射量率的大小;改变高压可改变X射线的能量范围
14.能量色散X射线荧光分析中X射线探测器应满足哪些要求?
具有较高的探测效率和全能峰效率。
具有良好的能量分辨率和能量线性。
死时间短,有优良的高计数率特性。
使用方便,工作稳定、可靠。
价廉、寿命长。
便携式仪器应具有轻便、低功耗的特点。
15.穆斯堡尔谱学的特点?
穆斯堡尔谱具有极高的能量分辨本领,很容易探测出原子核能级的变化。
利用穆斯堡尔谱可以方便地研究原子核与其周围环境间的超精细相互作用,可以灵敏地获得原子核周围的物理和化学环境的信息。
16.中子瞬发γ射线活化分析的优点及应用。
优点:用同位素中子源和密封中子管做瞬发γ射线活化分析,具有设备小巧、适用于野外或工业生产线上使用的优越性。
用于地质、海底矿产勘探、工业生产控制和监测,医学诊断,考古等。
应用:1:地质勘探方面的应用2、工业生产过程的监督和控制3、医学上以及其他方面的应用。
17.中子活化分析技术测量辐照生成的放射性核素的活度或者γ射线强度有哪
些方法。
1)衰变曲线法
2)能谱法
3)能谱和衰变曲线法的结合 18.通常用测量背散射产额随什么的变化来观察沟道现象。
通常用测量背散射产额随入射角ψ的变化来观察沟道现象。
19.活化分析定义。
活化分析(activation analysis)是指用一定能量和流强的中子(包括热中子、超热中子、快中子、冷中子)、带电粒子(质子、氘子、3He、4He、重离子等)或者高能γ光子轰击试样,使待测原子受激活化,然后测定由核反应生成的放射性核素衰变时放出的缓发辐射,或者直接测定核反应时放出的瞬发辐射,从而实现核素及元素定性和定量分析的方法。
20.中子活化分析中的相对测量法。
将待分析样品与相同材料但含量已知的标准样品在相同的中子能量和通量条件下辐照,并在相同的测量条件下测量它们的放射性,比较它们的放射性活度就可以求得待分析样品中元素含量。
21.背散射分析的灵敏度由什么决定。
背散射分析的灵敏度由散射截面及样品性质决定。由于散射粒子计数N正比于散射截面σ,故截面越大,计数越多,分辨越好。
22.按中子能量范围不同,中子活化分析分类。
慢中子活化分析和快中子活化分析
23.核分析方法分类。
活化分析、离子束分析、核效应分析
24.中子活化分析中的初级干扰反应。
定义:不同元素通过不同中子反应道形成相同的放射性核素
初级干扰反应的严重程度取决于:
1)样品中干扰元素的相对含量
2)中子通量分布
3)活化截面
初级干扰反应的特点:
1)一般来说,除非在辐照前对样品进行元素分离外,这类干扰是难
以排除的。 2)选择合适的中子能区,可以减少干扰核反应产额。
3)如果干扰元素是样品的基体元素,则即使干扰反应截面较小,这时也会造成严重的干扰。
4)当用纯的热中子做活化分析时,(n,γ)反应截面大,(n,p)、(n,α)干扰反应不存在;在快中子活化分析中,因(n,p)、(n,α)、(n,2n)反应截面大致是同数量级,干扰比较严重。
初级干扰反应
初级干扰反应的排除:
1)样品的元素分离
2)用纯热中子,增大()反应
3)由反应阈能改变中子能量
4)通过另外的核反应,测定干扰元素含量
25.仪器中子活化分析,带电粒子活化分析,放射化学中子活化分析,重离子活
化分析,γ光子活化分析等缩写。
仪器中子活化分析(INAA)带电粒子活化分析(CPAA)重离子活化分析(HIAA)放射化学中子活化分析(RNAA)γ光子活化分析(GPAA) 26.带电粒子活化分析设备包括。
辐照设备、样品表面处理设备、放射性测量设备。
27.中子活化分析时样品装在什么容器内,其作用。
样品装在特殊的容器(称跑兔)内,通过气动传送装置将它们迅速准确地送到辐照位置,辐照完后再由这传送装置将样品快速送到测量部位。——避免了高辐照剂量对人体的危害,同时能满足做短寿命核素活化分析的需要。
28.在带电粒子活化分析中,阻止本领。
带电粒子进入靶物质后,与靶原子的电子和靶原子核碰撞而损失能量。29.反应道。
对于一定的入射粒子和靶核,能发生的核反应过程往往不止一种,对应于每一种核反应过程,称为一个反应道。
30.对沟道效应,沿着主晶轴方向入射时,角分布半宽度的典型值为多少。
零点几度到几度之间。
31.中子活化分析辐照源包括。
反应堆中子源、加速器中子源、同位素中子源
32.沟道技术中退道程度的影响因素包括。
入射束的方向准直性、单晶表面的无定形影响和晶体中的缺陷、杂质的存在等。
33.X射线荧光分析技术定性分析的物理基础。
定性分析的物理基础(莫塞莱定律) 各种元素放出的荧光,其能量(或波长的倒数)仅与原子序数的平方成正比,故名“特征X射线”,或“特征荧光”。
34.一般在沟道中带电粒子的能量损失是随机时的能量损失的多少。且随入射离
子种类、能量以及晶轴或晶面方向不同而异。
35.X射线荧光分析技术中荧光产额。
荧光产额:较高能级电子填充特定壳层空位,并发射X射线荧光的几率。
36.中子活化分析的原理?
用中子辐照样品,使原子核发生核反应,生成具有一定寿命的放射性核素,然后对生成的放射性核素进行鉴别,从而确定样品中的核素成分和含量的一种分析方法。
37.活化分析的原理?
用一定能量和流强的中子、带电粒子或γ射线同样品中所含核素发生核反应,使之成为放射性核素活化分析(这个过程称为活化),测量此放射性核素的衰变特性(如半衰期、射线的能量和射线的强度等)来确定待分析样品中所含核素的种类及其含量
38.中子活化分析的标准化方法有哪些?质谱分析法的特点?
绝对测量法要求活化时的中子通量分布、截面、探测效率、放射性核的有关核参数等都为已知,然后再按公式计算元素浓度。 相对测量法是将待分析样品与已知浓度的标准样品作比较测量,从而求得元素浓度。
特点
1)应用范围广。
测定样品可以是无机物,也可以是有机物。应用上可做化合物的结构分析、测定原子量与相对分子量、同位素分析、生产过程监测、环境监测、热力学与反应动力学、空间探测等。被分析的样品可以是气体和液体,也可以是固体。
(2)灵敏度高,样品用量少。
目前有机质谱仪的绝对灵敏度可达50pg(pg为10?12g),无机质谱仪绝对灵敏度可达10?14。用微克级样品即可得到满意的分析结果。
(3)分析速度快,并可实现多组分同时测定。
(4)与其它仪器相比,仪器结构复杂,价格昂贵,使用及维修比较困难。
对样品有破坏性。
39.带电粒子核反应瞬发。
带电粒子核反应瞬发分析法是直接测量核反应过程中伴随发射的辐射确定反应原子核的种类和元素浓度的方法。
40.带电粒子核反应瞬发分析时,探测器记录到的样品中同一深度处发射的粒子
能量有一分布,会造成对什么的不确定性。
由于入射带电粒子的固有能散度、能量歧离效应、探测器的有限能量分辨率影响,探测器记录到的样品中同一深度x处发射的粒子能量有一分布(谱线展宽),因而造成对深度分析的不确定性。
41.沟道实验技术实验几何分类。
视单晶样品厚薄,可采用透射几何和散射几何
按离子与晶轴的定向条件,可分为单定向和双定向
42.带电粒子核反应瞬发分析时,能谱分析法,共振核反应法测量深度分布时的