中子活化分析

过查 阅 文 献 ， 这 四种 元 素 选 择 出 来 的 核 参 对
用， 这就 需要 有一 种检测 方法 ， 不破坏 滤毒 罐 在 的情 况 下 ， 检测 出罐 内残 留化 学 毒物 的种类 和 含量 ， 因此若 能发 展一 种这样 的无损检 测技 术 ， 无 疑具 有重要 的意义 。要实 现这样 的无 破坏 性
（ａｎ 等化学毒物 的可行性。 Ｓｒ ） ｉ
发射 强度 ； Ａ为放 射性 核素 的 衰 变常 数 ， 与半 它 衰 期 的 关 系 为 ，Ａ＝０ ６３ 。ｔ为辐 照 ．９／ ｏ
化学 毒物 。根据 它们 的化 学 分 子式 可知 ， 们 它
除都含有 ｃ Ｈ Ｏ三种元 素外 ， 、、 芥子气还含有
Ｓ Ｃ 两种 元 素 ； ｘ含有 Ｐ Ｎ Ｓ三 种 元 素 ； 林 、ｌ Ｖ 、、 沙 含 有 Ｐ Ｆ两 种 元 素 。 因为 滤 毒 罐 内的 活 性 炭 、 中也 含 有 大 量 的 Ｃ Ｈ、 、 Ｏ和 Ｎ元 素 ， 因而 不 宜
１ 理论分析
如果 滤毒 罐 内存 在 化 学 毒 物 ， 中子 照射 用 时 ， 入 罐 内 的 中子要 与构 成 毒物 原 子 的原子 射 核 发 生核 反应 ， 成具 有 一定 寿命 的放 射 性核 生
素， 放射性核衰变以一定几率发射一定能量的 特征 射线。用 能谱 仪对 中子辐照后 的滤
物 的种类 。 由一 定 能 量 的特 征 射 线 的全 能 峰面 积可得 到一 种元 素 的含量 ， 含 量 与 峰 其 面积 Ⅳ 之 间的关 系 为 ： ０
Ⅳ ０＝ ・
量才能诱发特征射线 ， 通常 的 ＾ ｙ 射线不具有这
样高的能量； 中子不带 电， 穿透能力强， 诱发毒 剂产生特征射线的能力也强 。因此 ， 利用中子 ，

Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ．５８６ Ｆｅｂｒｕａｒｙ．２０１ ８
现 代 矿 业
Ｍ０ＤＥＲＮ Ｍ ＩＮＩＮＧ
总 第 ５８６期 ２０１８年 ２月 第 ２期
利用 中子活化分析技术模拟测量土壤 Ｃｕ、Ｎｉ元素含量 冰
张 伟 刘永超
（丹 东东方 测控 技 术股 份有 限公 司）
摘 要 为 快速检 测土壤 中 ｃｕ、Ｍ 元 素含 量 ，采 用 中子 活化 分析 技 术对 土壤 中 ｃｕ、Ｍ 元 素 的 测量 进行 蒙特 卡 洛模 拟计 算 ，利 用 两种元 素 的特征峰 探 测概 率进 行二 元 回 归拟 合标 定 ，检 测误 差满 足 土壤 环 境质 量三 级 等级 划分 限定值要 求 ，可取 代 传统 化 学化验 方 式测 定元素 含 量 ，可为 中子 活化 土壤 分析仪 样 机 的相 关设计 、试 验测试 提供 技 术参 考 。
得 出 ｃｕ标 定 曲 线 ，Ａ、Ｂ、Ｃ值 分 别 为 ６７ ３５０ ５９３，
一 ５０ ０００ ０００，０．０００ ５３８，相 关 系 数 Ｒ ＝０．９７４。应 用标 定 曲线 公 式 对 ｃｕ含 量 进 行 计 算 ，同样 运 用 该
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总 第 ５８６期
现代 矿业
２０１８年 ２月第 ２期
瓣 毫
道 址
图 ２ 土 壤 标 准 样 品 仿 真 能 谱
子俘 获瞬 发伽 马特 征 峰进 行计 数 统 计 。ｃｕ、Ｎｉ元 素 高 能特 征 峰 中子 俘 获 截 面 见表 ３，样 品模 拟 特 征 峰 探测 概率 见表 ４。
Ｃｕ ０．３３．１
Ｎｉ ０．０６～６２７ ２４．９ ２６．９
２３．４
７．７ ～７１．Ｏ
ｃｕ、Ｎｊ元 素 的测 量 进 行 蒙 特 卡 洛 模 拟 计 算 ，利 用 两

中子活化分析的应用情况王家豪PB5061384摘要就中子活化分析的应用情况的评述, 包括中子活化分析技术在考古学、土壤科学、地质学、环境分析、材料行业和流行病学，食品安全，法医学等领域中的应用。

关键词中子活化分析应用考古学土壤科学地质学环境科学材料流行病学前言中子活化分析（NAA）具有很高的的准确性和可靠性，其准确度在5％左右，相对精度通常优于0.1％[1]。

NAA可以测定多达74种元素，并且检测限很低，从1～106ng/g不等。

其还具有样本量小（1-200mg）,不必用化学试剂处理样品，对样品无损等优点。

中子活化分析的应用已经有相当长时间的历史，自从1936年被Hevesy 和Levi发明后不久就得到了广泛应用，并且相对成熟。

虽然现在已经有了ICP-AES和PIXE等方法，但是由于NAA的独特优点，其目前的全球应用仍非常广泛行分析。

因此本文对中子活化分析的应用情况进行介绍，包括考古学、土壤科学、地质学、环境分析、材料行业和流行病学，食品安全，法医学几个方面。

1.考古学使用中子活化分析来确定文物标本（如陶器[2,3]，黑曜石[4]，燧石[5]）等的元素特征，并将其与对应文物的来源联系起来。

在过去的十数年中，考古学家通过对42,000多个标本中的大约三十种元素的分析，已经积累了大量的粘土，黑曜岩，燧石和玄武岩的化学指纹数据库。

这些数据库与强大的多元统计方法（即主成分分析，因子分析，判别分析和马氏距离概率）相结合，可以使很多考古文物的来源具有高度的可信性。

这些来源信息可以帮助考古学家重建史前人类的习惯。

在中国的考古界主要用于对陶瓷类文物的分析，具体的有对于陶瓷年代的鉴定[6]，古瓷的着色机理[7]，同一产地出产陶瓷的年代划分[8]，陶瓷起源的探究等[9,10]。

2.土壤科学农业上需要使用大量的化学品如化学肥料，除草剂，杀虫剂等，其中难以降解的化学物质被雨水冲刷后可进入土壤或随水流移动，用稳定的示踪剂（溴化物等）来标记这些化合物，，再用NAA来分析土壤，土壤学家可以量化在各种环境和土地利用影响下的农用化学品的分布。

第３ ５卷 第 ３期
２ ０ １ ３ 年 ６月 核化来自学与放
射
化
学
Ｖｏ １ ． ３ ５ ＮＯ ． ３
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｎｕ ｃ ｌ ｅ ａ ｒ ａ ｎ ｄ Ｒａ ｄ ｉ ｏ ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｓ ｔ ｒ ｙ
Ｊ ｕ ｎ ．２ ０ １ ３
污 水 中可 吸 附有 机 卤素 （ Ａ ＯＸ） 的 中子 活 化 分 析
ｉ ｎ ｄｅ ｘ ｆ ｏｒ ｏｒ ｇ ａ ｎｉ ｃ ｈａ ｌ ｏｇ ｅ ｎｓ ．Ｉ ｎ ｔ ｈｉ ｓ ｐａ ｐ ｅ ｒ ，ａ ｍｅ ｔ ｈｏ ｄ ｏ ｆ ｄｅ ｔ ｅ ｒ ｍｉ ｎａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ＡＯＸ ｉ ｎ ｓ ｅ ｗａ ｇ ｅ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ｎｅ ｕ ｔ ｒ ｏ ｎ ａ ｃ ｔ ｉ ｖ ａ ｔ ｉ ｏｎ ａ ｎａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｗａ ｓ ｅ ｓ ｔ ａ ｂｌ ｉ ｓ ｈｅ ｄ ． Ｔｈｅ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏｎ ｌ ｉ ｍｉ ｔ ｓ ｆ ｏ ｒ Ｃ１ ，Ｂｒ，Ｉ ａ ｒ ｅ ６ ０ ｎｇ，１ ５ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ６ ｎ ｇ，ｒ ｅ ｓ ｐｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｌ ｙ ．Ｉ ｎ ａ ｄ ｄｉ ｔ ｉ ｏｎ，ｔ ｈｅ ＡＯＸ ｃ ｏ ｎｔ ｅ ｎｔ ｉ ｎ ｓ ｅ ｗａ ｇｅ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｏ ｆ ｐｕ ｌ ｐ ｍｉ ｌ ｌ ｓ ａ ｎ ｄ ｈｏ ｓ ｐ ｉ ｔ ａ ｌ ｗａ ｓ ｄ ｅ ｔ ｅ ｒ ｍｉ ｎ ｅ ｄ ｕｓ ｉ ｎｇ ｎ ｅ ｕｔ ｒ ｏｎ ａ ｃ ｔ ｉ ｖ ａ ｔ ｉ ｏｎ ａ ｎ ａ ｌ ｙｓ ｉ ｓ ． Ｒｅ ｓ ｕｌ ｔ ｓ ｉ ｎｄ ｉ ｃ ａ ｔ ｅ ｔ ｈ ａ ｔ ｃ ｏ ｎｔ ａ ｍｉ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｏｒ ｇ ａ ｎｉ ｃ ｈａ ｌ ｏ ｇ ｅ ｎ ｃ ｏｍｐｏ ｕｎ ｄｓ ｉ ｎ ｓ ｅ ｗａ ｇ ｅ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｏ ｆ ｐｕｌ ｌ ｍｉ ｌ ｌ ｓ ｃ ａ ｎ ｎ ｏｔ ｂｅ