Гамма-активационный анализ

ГАММА-АКТИВАЦИОННЫЙ АНАЛИЗ (а. gamma-ray activation analysis; н. Gamma-Aktivierungsanalyse; ф. analyse par gamma-activation; и. analisis por activacion de rayos gamma) — метод количественного анализа элементного состава вещества по оценке индуцированной радиоактивности, возникающей в результате возбуждения атомных ядер при облучении исследуемого образца g-лучами (см. также Активационного анализа метод).

По характеру радиоактивности изотопов (типу распада, энергии излучения) судят о качественном составе материала, а по интенсивности излучения — о количественном. Для контроля качества минерального сырья и продуктов его переработки используется диапазон энергий g-квантов 5-20 МэВ, получаемых с помощью маломощных ускорителей электронов — микротрона, бетатрона или линейного ускорителя.

Наибольшее применение для аналитических целей из-за низкого порога чувствительности и большого эффективного сечения маломощных g-квантов имеют реакции (g, n), (g, р), (, f) и (g, g1). Первые две реакции используются для выявления С, О, Na, Mg, Si, Ca, Ti, Fe, Mn, Zn, Zr и других элементов в геологических образцах. Реакция фотоделения (g, f) позволяет селективно и с высокой чувствительностью определять в горных породах, рудах и продуктах их переработки U по фото- и запаздывающим нейтронам. По реакции резонансного возбуждения метастабильных состояний ядер А (g, g') Am активируются лишь элементы, имеющие атомный номер < 33.

Основные породообразующие элементы, имеющие меньший атомный номер, по этой реакции не активируются, что позволяет выявлять с высокой селективностью в рудах и продуктах их переработки такие элементы, как Ge, Se, Sr, Ag, Cd, Zn, Er, Lu, Hf, Ir, Au и др. Для определения золота по реакции Au¹⁹⁷ (g, g')¹⁹⁷ Au^m (Т1/2=7,2 с, Eg=270 кэВ) создан специальный комплекс аппаратуры с линейным ускорителем, позволяющий обнаруживать золото в представительных пробах при содержании до 0,1 г/т.

Гамма-активационный анализ благодаря высокой проникающей способности активирующего излучения может быть использован не только для анализа аналитических проб, но и неподготовленных проб большой массы, в частности в схемах с автоматическим контролем технологических процессов.