25
Tiểu luận phân tích kích hoạt neutron MỞ ĐẦU: Thủy ngân là nguyên tố có khá nhiều ứng dụng trong đời sống, nhưng lại không được bài tiết ra ngoài nếu như bị nhiễm phải. Từ đó dể gây ngộ độc và gây ra các bệnh khó điều trị. Để phân tích sự có mặt và hàm lượng thủy ngân trong tự nhiên có nhiều phương pháp khác nhau. Trong đó, phương pháp phân tích kích hoạt neutron được ưu tiên hơn vì có độ nhạy cao, tốc độ phân tích nhanh, mẫu phân tích ít hoặc không bị phá hủy và có thể tiến hành phân tích đồng thời nhiều nguyên tố. Trong điều kiện kỹ thuật cho phép, các phương pháp phân tích hạt nhân còn có thể tự động hóa được toàn bộ quy trình phân tích. Đây là một ưu điểm mà nhiều phương pháp phân tích khác không thể có được. Tiểu luận sẽ trình bày một cách tổng quan về việc phân tích hàm lượng thủy ngân trong nước bằng phương pháp phân tích kích hoạt neutron ( chủ yếu là vùng nhiệt). - 1 -

Tieu Luan Phan Tich Kich Hoat Neutron

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Tieu Luan Phan Tich Kich Hoat Neutron

Tiểu luận phân tích kích hoạt neutron

MỞ ĐẦU:

Thủy ngân là nguyên tố có khá nhiều ứng dụng trong đời sống, nhưng lại không được bài tiết ra ngoài nếu như bị nhiễm phải. Từ đó dể gây ngộ độc và gây ra các bệnh khó điều trị.Để phân tích sự có mặt và hàm lượng thủy ngân trong tự nhiên có nhiều phương pháp khác nhau. Trong đó, phương pháp phân tích kích hoạt neutron được ưu tiên hơn vì có độ nhạy cao, tốc độ phân tích nhanh, mẫu phân tích ít hoặc không bị phá hủy và có thể tiến hành phân tích đồng thời nhiều nguyên tố. Trong điều kiện kỹ thuật cho phép, các phương pháp phân tích hạt nhân còn có thể tự động hóa được toàn bộ quy trình phân tích. Đây là một ưu điểm mà nhiều phương pháp phân tích khác không thể có được.Tiểu luận sẽ trình bày một cách tổng quan về việc phân tích hàm lượng thủy ngân trong nước bằng phương pháp phân tích kích hoạt neutron ( chủ yếu là vùng nhiệt).

- 1 -

Page 2: Tieu Luan Phan Tich Kich Hoat Neutron

Tiểu luận phân tích kích hoạt neutron

I.TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN TỐ THỦY NGÂN:Thủy ngân là kim loại thứ 7 được ghi nhận và tìm thấy từ thời cổ đại. Người Ấn Độ và Trung Quốc thời cổ đã biết dùng thủy ngân để hòa tan vàng và bạc. Thủy ngân được tìm thấy trong các ngôi mộ cổ ở Ai Cập 3000 năm trước Công nguyên.Nöôùc noåi tieáng veà khai thaùc thuûy ngaân töø quaëng laø Taây Ban Nha. Taïi nöôùc naøy, treân vuøng nuùi cao, döôùi ñaùy caùc hoá saâu cuõng ñaõ tìm thaáy thuûy ngaân töï sinh.

Vòi phun thủy ngân Calder, thành phố Barcelona, Tây Ban Nha

1) Trạng thái tự nhiên:

- Thủy ngân là kim loại màu trắng, lỏng ở nhiệt độ thường và không bị oxi hóa trong không khí khô ráo.

- Thuûy ngaân töï nhieân coù trong nham thaïch döôùi daïng nhöõng haït laám taám. Ngoaøi ra, coøn ôû daïng thuûy ngaân sunfua HgS goïi laø thaàn sa. Caùc muoái clorua, sunfat, nitrat vaø clorat cuûa thuûy ngaân tan trong nöôùc.

- 2 -

Page 3: Tieu Luan Phan Tich Kich Hoat Neutron

Tiểu luận phân tích kích hoạt neutron

2) Tác dụng sinh hóa của Thủy ngân:Thủy ngân tồn tại ở dạng nguyên tử không độc hại, nhưng hơi thủy ngân lại rất độc; Nếu hít phải thì hơi đi vào máu, hủy hoại mạch hệ thần kinh trung ưng. Hg(I) ít độc, hòa tan kém, khi bị nuốt vào dạ dày gặp các ion Cl-

sẽ tạo kết tủa Hg2Cl2 không độc. còn Hg(II) có khả năng metyl hóa rất cao. Hg(II) dễ hòa tan trong các mô mỡ và cư trú ở trong đó, dễ liên kết với lưu huỳnh trong protein đồng thời nó cũng tạo liên kết với hemoglobin và alminbin huyết thanh. Tuy nhiên ion Hg(II) không dễ dàng đi qua các màng sinh học nên khó khăn thâm nhập vào các tế bào sinh vật.Nhà máy hóa máy hóa chất thải thủy ngân ở dạng Hg(I) và Hg(II) vào nước nhưng lại tìm thấy CH3Hg+

ở trong thực phẩm. Một phần Hg(I) và Hg(II) chuyển hóa thành CH3Hg+ do tác động của vi sinh vật hiếm khí có khả năng tổng hợp metan trong nước. Quá trình chuyển hóa này xảy ra rất nhanh khi có mặt của Co(III) chứa coenzym vitamin B13.

CH3

Co(III) + Hg2+ Co + CH3Hg+

Thủy ngân tác động lên phối tử chứa S như –S-CH3 và –SH trong một số amin. SH S

[Enzym] + Hg2+ [Enzym] Hg + 2H+

SH SChính metyl thủy ngân đã tham gia vào chuỗi thức ăn thông qua sinh vật trôi nổi và tập trung ở cá với nồng độ gấp 1000 lần so với lúc đầu.Những sự kiện nhiêm độc thủy ngân nổi tiếng trong lịch sử:Việc sử dụng thủy ngân bừa bãi trong quá khứ đã dẫn đến những hậu quả khôn lường. Những nạn nhân đầu tiên là các nhà giả kim thuật. Từ thời cổ đại, các nhà giả kim thuật Ai Cập, Ả Rập, Trung Quốc… đã biết sử dụng thủy ngân để phân tách một số kim loại, nhất là vàng. Họ không biết rằng, hơi thủy ngân đã xâm nhập qua đường hô hấp, ngấm qua da đi vào cơ thể họ. Hậu quả cuối cùng, những người tiếp xúc với thuỷ ngân lâu dài đều mắc những chứng bệnh kỳ lạ như bị ảo giác, ám ảnh, cơ thể suy nhược và chết một cách bí hiểm. Sự kiện nổi tiếng khác có liên quan đến thủy ngân là công trình mạ vàng mái vòm nhà thờ Saint Petersburg (thuộc Nga) khởi công từ năm 1703, hoàn thành vào năm 1727, đã cướp đi hàng chục ngàn sinh mạng người thợ (do hít phải hơi độc thủy ngân). Năm 1926, nhà hóa học người Đức Alfred Stock và người cộng sự, cũng chết vì nhiễm độc thủy ngân trong suốt quá trình làm việc tại phòng thí nghiệm. Gần đây nhất là vụ ngộ độc thủy ngân tại Iraq (1971-1972), công nhân tiếp xúc với hóa chất diệt nấm có chứa Methyl thủy ngân, khiến 6530 người ngộ độc và 459 người chết. Người ta cũng chưa quên sự kiện “amalgam có chứa thủy ngân” – loại vật liệu dùng trám răng này đã có lúc bị lên án dữ dội vì người ta e ngại sự thôi nhiễm thủy ngân có trong đó vào cơ thể; tuy nhiên, Tổ chức y tế thế giới và Hiệp hội Nha khoa quốc tế bác bỏ nguy cơ này, vì trên thực tế hàm lượng thủy ngân trong amalgam rất khó thôi nhiễm và nếu có thì cũng chưa đủ liều gây độc. Sự kiện nhiễm độc thủy ngân tiêu biểu của thế kỷ 20:Vào năm 1970, cả nước Nhật và thế giới đều chấn động, khi chính phủ Nhật Bản công khai sự kiện ngộ độc thủy ngân, do người dân ăn phải cá biển tại vùng vịnh Minamata. Các loài hải

- 3 -

Page 4: Tieu Luan Phan Tich Kich Hoat Neutron

Tiểu luận phân tích kích hoạt neutron

sản vùng biển này bị nhiễm thủy ngân do nhà máy hóa chất Chisso có sử dụng thủy ngân và chất thải có thủy ngân không xử lý triệt để được xả thẳng vào nước biển. Theo đánh giá của Bộ Y tế Nhật Bản, trong quá trình hoạt động từ năm 1932 đến khi sự cố xảy ra, nhà máy hóa chất Chisso đã thải ra vùng biển này 81 tấn thủy ngân! Thảm họa trên khởi phát từ 1956 và kéo dài hậu quả đến 1978 và người ta tiếp tục điều tra, phát hiện nạn nhân mới đến những năm cuối thập niên 1990 (là con, cháu những người bị nhiễm thuỷ ngân đầu tiên). Thảm họa trên gây cho trên 30.000 người bị tàn phế (suy kiệt toàn thân, liệt, rối loạn nhận thức, mù mắt, lãng tai, dị dạng bào thai…) và đã có trên 2.000 người tử vong.

Được biết từ đầu năm 1950, tại vùng biển này đã có hiện tượng lạ xuất hiện, như hàng lọat cá biển bị chết phơi bụng trên mặt biển, thỉnh thoảng các loài bói cá hoặc quạ đen đâm đầu vào đá, nhiều con mèo (có thói quen ăn cá chết) bị co giật, hoảng loạn nhảy xuống biển mà chết… Sau đó ít lâu một số người dân đến bệnh viện khai báo những chứng bệnh đau nhức dai dẳng, tê liệt, tổn thương thị giác… Lúc ấy cư dân tại vùng này tỏ ra hoang mang, nhưng chưa giải thích được căn nguyên của “chứng bệnh kỳ quái” trên.

Mãi đến năm 1956, với sự giúp đỡ của các nhà khoa học người Anh đến tận hiện trường khảo sát, ba năm sau sự thật đã được phơi bày: vùng biển này đã bị nhiễm thủy ngân toàn bộ (thủy ngân dạng Methyl hữu cơ). Lúc đầu Xí nghiệp Chisso vẫn không thừa nhận trách nhiệm về mình, chính quyền địa phương tỏ ra không mấy tích cực trong việc nhìn nhận vấn đề, nên nhà máy vẫn còn xả chất thải có chứa thủy nhân xuống biển, đến năm 1968, dưới áp lực cuả báo chí và dư luận xã hội, nhà máy này mới ngừng hẳn việc đổ chất thải ra môi trường. Nhưng cũng còn may mắn, vì nếu hiện tượng trên không bị chặn đứng, chắc chắn sự thiệt hại về sức khỏe người dân tại Minamata và các vùng phụ cận sẽ lớn hơn nhiều.

Năm 1965, một vụ nhiễm độc trên diện rộng ở Nigata (Nhật Bản) cũng xảy ra tương tự như ở Minamata và thủ phạm là chất thải chứa thủy ngân của một công ty khai khoáng trên địa bàn, gây cho hàng trăm người thương tật và tử vong.Sự kiện “Minamata” không giới hạn trong ranh giới nước Nhật, mà cả thế giới đều bị chấn động, đặc biệt các nước có tiếp giáp vùng biển Nhật Bản. Trong y văn người ta còn đặt tên cho hậu quả khốc liệt trên là “chứng bệnh Minamata”. Vì vậy từ năm 1975 nhiều tổ chức môi trường, Viện nghiên cứu tài nguyên đại dương không ngừng có các công trình nghiên cứu về độ tồn lưu của thủy ngân nói riêng và kim loại nặng (chì, cadmium, arsen… nói chung) trong môi trường sống, đặc biệt vùng sinh thái biển và sinh vật biển.

Vùng biển Minamata (Nhật Bản) nơi từng bị nhiễm thủy ngân.

- 4 -

Page 5: Tieu Luan Phan Tich Kich Hoat Neutron

Tiểu luận phân tích kích hoạt neutron

Tiêu chuẩn Hg:Hg sẽ gây độc cho người nếu hàm lượng của nó trong nước là 0,005mg/l ; gây độc cho cá khi hàm lượng cuả nó trong nước là 0,008mg/l.Nồng độ giới hạn cho phép ( mgHg/l):

Đối với nước uống: 0,001- 0,01, tùy theo tiêu chuẩn của từng nước.Nước dùng cho sản xuất nông nghiệp: 0,005

3) Tính chất vật lí:- Hg: (Xe) 4f145d106s2. Laø nguyeân

toá nhoùm IIB, chu kyø 6 trong baûng tuaàn hoaøn caùc nguyeân toá hoùa hoïc, soá hieäu nguyeân töû 80, nguyeân töû khoái 200,59.

- Thuûy ngaân laø kim loaïi loûng, maøu traéng baïc, nặng (D=13,546g/cm3); hoùa raén ôû -38,84oC, soâi ôû 356,95oC. Daïng ñôn chaát laø kim loaïi duy nhaát ôû theå loûng trong ñieàu kieän thöôøng, bay hôi nhieàu ngay ôû nhieät ñoä thöôøng. ÔÛ traïng thaùi raén, noù coù tính deûo, tính ñaøn hoài toát.

- Nhieàu kim loaïi tan trong thuûy ngaân, taïo thaønh hoãn hoáng. Trong hoãn hoáng, kim loaïi vaãn giöõ ñöôïc nhöõng tính chaát nhö ôû traïng thaùi töï do, nhöng hoaït tính cuûa noù giaûm ñi (söï taïo thaønh hoãn hoáng laøm giaûm hoaït tính, gioáng nhö söï pha loaõng). Hôi thuûy ngaân raát ñoäc. Thuûy ngaân khoâng bò baøi tieát ra khoûi cô theå: laøm vieäc laâu ngaøy thuûy ngaân bò tích laïi trong cô theå.

4) Tính chất hóa học:- Thuûy ngaân laø kim loaïi ít hoaït ñoäng. Noù chæ taùc duïng vôùi

Oxy khi ñun noùng, taïo HgO. Phaûn öùng vôùi Clo ôû nhieät ñoä thöôøng, taïo HgCl2. Thuûy ngaân keùm hoaït ñoäng hoùa hoïc, cho neân hôïp chaát töï nhieân cuûa thuûy ngaân khoâng beàn. Chæ caàn nhöõng thao taùc ñôn giaûn ñaõ coù theå laáy thuûy ngaân ra khoûi quaëng.

- Hg phản ứng đặc biệt dễ với lưu huỳnh bột, tạo thành thủy ngân sunfua rất bền. Với tính chất này người ta dùng lưu huỳnh bột để tẩy độc ở những nơi có thủy ngân bắn ra.

Hg + S HgSHg tan trong axit có tính oxi hóa mạnh như axit sunfuaric đặc nóng, axit nitric đặc nguội.

- 5 -

Page 6: Tieu Luan Phan Tich Kich Hoat Neutron

Tiểu luận phân tích kích hoạt neutron

Hg + 2H2SO4 HgSO4 + SO2 + 2H2O 3Hg + 8HNO3 Hg(NO3)2 + 2NO + 4H2O

- Trong hôïp chaát, coù soá oxi hoùa +1, +2. Söï taïo thaønh muoái thuûy ngaân ôû möùc oxy hoùa +1 vaø +2 laø tuøy thuoäc löôïng thuûy ngaân tham gia phaûn öùng. Hg hoøa tan nhieàu kim loaïi (vaøng, baïc, keõm, chì, thieác,…) taïo thaønh hoãn hoáng. Coù ít trong töï nhieân, thöôøng ôû daïng khoaùng. Thuûy ngaân sunfua (thaàn sa, HgS) laø nguyeân lieäu chuû yeáu ñeå saûn xuaát Hg.5) Ứng dụng:

- Thuûy ngaân tuy ñoäc nhöng raát ích lôïi. Vôùi tieán boä trong kyõ thuaät tinh cheá, thuûy ngaân ñang tìm thaáy nhöõng öùng duïng voâ cuøng hieän ñaïi cuûa theá kyû nhö chaát sieâu daãn, bôm chaân khoâng,…

- Thuûy ngaân kim loaïi ñöôïc söû duïng trong nhieàu duïng cuï khaùc nhau, nhö boä ñieàu chænh aùp suaát, ñeøn thaïch anh, nhieät keá, bôm chaân khoâng kheách taùn,… Noù coøn ñöôïc duøng ñeå ñieàu cheá sôn, phaåm nhuoäm, fuminat thuûy ngaân laøm ngoøi noå, ñieàu cheá pomat thuûy ngaân chöõa beänh da lieãu.

- Hoãn hoáng kim loaïi duøng laøm chaát khöû. Nhöõng löôïng lôùn thuûy ngaân ñöôïc söû duïng trong coâng nghieäp ñieän hoùa (Catod thuûy ngaân) vaø trong cöïc phoå. Ñöôïc duøng trong kyõ thuaät khai thaùc vaøng, duøng cheá taïo aùp keá, rôle, bôm chaân khoâng cao, ñeøn thaïch anh thuûy ngaân cao aùp, laøm catod trong saûn xuaát xuùt vaø clo baèng ñieän phaân (seõ boû khoâng duøng gì gaây ñoäc haïi moâi tröôøng), laøm chaát xuùc taùc trong hoùa hoïc höõu cô.

- Caùc hôïp chaát thuûy ngaân cuõng ñöôïc söû duïng roäng raõi.

II. PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH KÍCH HOẠT NEUTRON:

1. Nguyên tắc của phương pháp kích hoạt neutron: Sau khi phaùt hieän neutron, trong khoaûng 1930-1932 bôûi Bothe,

Becker vaø Chadwick, baèng caùch söû duïng caùc haït alpha baén vaøo haït nhaân nheï Be.

α + Be9 C12 + nVaøo naêm 1936, laàn ñaàu tieân George Hevesy vaø Hilde Levi taïi

Copenhagen ñaõ duøng neutron baén phaù vaøo Yttrium khoâng tinh khieát ñeå kích hoaït vaø ño ñoä nhieãm baån, moät löôïng nhoû Dysprosium. Töø quan ñieåm naøy, phöông phaùp phaân tích haït nhaân ñöôïc hình thaønh vaø phaùt trieån.

Ñaây laø phöông phaùp coù ñoä nhaïy cao nhaát. Cô sôû cuûa phöông phaùp laø döïa vaøo caùc phaûn öùng haït nhaân xaûy ra khi baén phaù (chieáu xaï) maãu phaân tích baèng neutron hoaëc baèng caùch haït tích ñieän vaø löôïng töû, khi ñoù caùc haït nhaân beàn, töùc laø ñoàng vò töï nhieân cuûa nguyeân toá caàn xaùc ñònh trôû thaønh ñoàng vò phoùng xaï. Sau ñoù, döïa vaøo chu kyø baùn raõ ñeå nhaän dieän caùc nguyeân

- 6 -

Page 7: Tieu Luan Phan Tich Kich Hoat Neutron

Tiểu luận phân tích kích hoạt neutron

toá (phaân tích ñònh tính) vaø döïa vaøo hoaït ñoä phoùng xaï ñeå xaùc ñònh haøm löôïng (phaân tích ñònh löôïng).

Veà nguyeân taéc, phöông phaùp naøy döïa treân neàn taûng: khi baén phaù moät ñoàng vò beàn bôûi moät chuøm neutron hoaëc chuøm haït khaùc… thì ñoàng vò beàn seõ bieán thaønh ñoàng vò phoùng xaï khoâng beàn, noù seõ phaân raõ keøm theo söï phaùt böùc xaï ñaëc tröng.Ví duï: Zn64 + n Zn65 +

Zn65 laø ñoàng vò phoùng xaï, phaân raõ theo sô ñoà nhö sau:Zn65 (243,8 ngaøy)

1,115 MeV

Cu65 (stable)Hoaëc coù theå xaùc ñònh C trong ñoàng döïa treân phaûn öùng:

C12 (, n) C11 vôùi T1/2 = 20,39mCaùc böùc xaï ñaëc tröng phaùt ra ñöôïc ghi nhaän bôûi caùc thieát

bò ño ñaïc nhö maùy phaân tích bieân ñoä nhieàu keânh (MCA) hay moät keânh (SCA) ñeå töø ñoù ngöôøi ta coù phaân tích moät nguyeân toá naøo ñoù.

2. Phương trình kích hoạt neutron: Veà nguyeân taéc, maãu phaân tích ñöôïc ñaët ôû vuøng phaùt

neutron. Sau moät thôøi gian naøo ñoù nguyeân toá caàn phaân tích seõ bieán thaønh ñoàng vò phoùng xaï khoâng beàn, bò phaân raõ vaø phaùt böùc xaï ñaëc tröng. Caùc böùc xa naøy ñöôïc ghi nhaän ñeå xaùc ñònh haøm löôïng nguyeân toá caàn phaân tích.Nhö vaäy, moät caùch ñôn giaûn:

Haït nhaân 1 caàn phaân tích, seõ ñöôïc baén phaù bôûi chuøm neutron coù naêng löôïng En, bieán thaønh ñoàng vò phoùng xaï 2, ñoàng vò naøy phaân raõ bieán thaønh haït nhaân 3 beàn.Do ñoù phöông trình taïo thaønh ñoàng vò phoùng xaï N* cho ñoàng vò 2 laø:

Vôùi R = NN laø soá haït nhaân 1 ñem chieáu xaï.

MA: khoái löôïng nguyeân töû cuûa nguyeân toá caàn phaân tíchm: khoái löôïng cuûa nguyeân toá coù trong maãu phaân tích, tính

baèng g, hay coøn goïi laø haøm löôïng cuûa nguyeân toá caàn xaùc ñònh.: ñoä phoå bieán cuûa ñoàng vò coù trong töï nhieân.Trong thôøi gian chieáu ti, ngöôøi ta tính ñöôïc ñoä phoùng xaï cuûa

nguyeân toá caàn xaùc ñònh laø:At = N(1-e-ti)

Theá nhöng, veà thöïc teá, pheùp ño böùc xaï phaùt ra töø haït nhaân phoùng xaï ñöôïc taïo thaønh, khoâng theå tieán haønh ngay sau khi

- 7 -

Page 8: Tieu Luan Phan Tich Kich Hoat Neutron

Tiểu luận phân tích kích hoạt neutron

chaám döùt söï chieáu, maø phaûi sau moät khoaûng thôøi gian naøo ñoù ñöôïc goïi laø laøm nguoäi, hay thôøi gian ñôïi td.

Khi ñoù ñoä phoùng xaï sau thôøi gian laøm nguoäi laø:

Hay:

Ngöôøi ta goïi: laø heä soá phaân raõ.

Vaäy suy ra: .6,0223.1023 =

Vaäy:

3. Nhận diện và xác định hàm lượng nguyên tố cần xác định: * Nhận diện nguyên tố: Có thể nhận diện nguyên tố bằng hai cách.+ Dựa vào thời gian bán rã (T1/2)+ Dựa vào năng lượng đặc trung tương ứng phát ra từ đồng vị phóng xạ tạo thành.* Xác định hàm lượng: ( dựa trên hai phương pháp)

+ Phương pháp tuyệt đối: dựa trên cơ sở phương trình kích hoạt.Từ biểu thức (1) ta thấy, để xác định hàm lượng của các nguyên tố cần phân tích, ta phải biết được các điều kiện chiếu xạ, cũng như các thông số hạt nhân khác. Do có những khó khăn trong việc xác định chính xác hoạt độ phóng xạ tuyệt đối, tiết diện phản ứng hạt nhân và thông lượng dòng neutron nên phương pháp này thường có sai số lớn.

+ Phương pháp tương đối:Trong phương pháp này người ta so sánh hoạt độ phóng xạ của nguyên tố trong mẫu phân tích và mẫu chuẩn ( mẫu có hàm lượng đã biết trước). Mẫu phân tích và mẫu chuẩn phải được kích hoạt neutron và đo đạc phóng xạ trong những điều kiện đồng nhất.

Goïi x laøhaøm löôïng cuûa nguyeân toá caàn xaùc ñònh. Sx laø ñieän tích ñænh cuûa maãu phaân tích. Mx laø khoái löôïng cuûa maãu phaân tích.Ta coù: Sx Mx.xTöông töï: Goïi xs laø haøm löôïng cuûa nguyeân toá trong maãu chuaån.

Ss laø ñieän tích ñænh cuûa maãu chuaånMs laø khoái löôïng cuûa maãu chuaån.

Ta cuõng coù: Ss Ms . xs

Suy ra:

- 8 -

(1)

Page 9: Tieu Luan Phan Tich Kich Hoat Neutron

Tiểu luận phân tích kích hoạt neutron

Suy ra:

counts counts

Tuy nhieân, trong phöông phaùp so saùnh ñoøi hoûi vieäc chuaån bò maãu chuaån phaûi thoûa yeâu caàu:

- Maãu chuaån phaûi cuøng loaïi, thaønh phaàn vôùi maãu phaân tích, coù ñoä tinh khieát cao.

- Maãu chuaån khoâng huùt aåm, deã caân.- Maãu chuaån phaûi beàn vôùi böùc xaï.- Maãu chuaån chæ cho moät ñoä phoùng xaï rieâng.

4. Độ nhạy của phương pháp: Töø phöông trình xaùc ñònh haøm löôïng m(g) cuûa chaát caàn phaân tích baèng phöông phaùp kích hoaït neutron, ta thaáy m(g) tæ leä nghòch vôùi:

+ Ñoä phoå bieán cuûa nguyeân toá.+ Tieát dieän phaûn öùng + Thoâng löôïng n cuûa neutron.

Vì theá muoán xaùc ñònh haøm löôïng beù, côõ microgam hay ppb (par per billion), thì ñieàu kieän caàn phaûi:

+ Thoâng löôïng neutron lôùn = 1012 – 1313 n/cm2/s.+ Tieát dieän phaûn öùng lôùn.+ Ñoä phoå bieán cuûa nguyeân toá caàn phaân tích lôùn, coù moät vaøi yeáu toá khaùc nhö cöôøng ñoä phaùt gamma cuûa ñoàng vò phoùng xaï hoaëc hieäu suaát ghi cuûa detector caøng lôùn caøng toát.

5. Nguồn neutron dùng cho phân tích kích hoạt : Döïa vaøo naêng löôïng cuûa neutron, cuõng nhö tính chaát töông

taùc cuûa neutron vôùi vaät chaát, maø ta coù theå löïa choïn töøng loaïi nguoàn neutron thích hôïp cho vieäc thöïc hieän söï kích hoaït.

Vôùi nguoàn neutron sieâu nhanh, töùc naêng löôïng neutron En > 20MeV hoaëc neutron laïnh, coù En < 0,005eV thì khoâng theå söû duïng trong muïc ñích phaân tích kích hoaït.

Toát hôn heát, trong phöông phaùp phaân tích kích hoaït neutron, thöôøng söû duïng caùc nguoàn neutron coù naêng löôïng En = 10-9 – 14MeV, töùc söû duïng caùc nguoàn neutron:

+ Neutron nhieät

- 9 -

Sx ≈ Mx . xSs ≈ Ms . xs

Page 10: Tieu Luan Phan Tich Kich Hoat Neutron

Tiểu luận phân tích kích hoạt neutron

+ Neutron coäng höôûng hay treân nhieät+ Neutron nhanh.

a) Phaân tích kích hoaït vôùi nguoàn neutron nhieät: Vôùi nguoàn neutron nhieät, coù naêng löôïng trong khoaûng

0,005eV – 0,1eV ñöôïc söû duïng töông ñoái khaù phoå bieán trong phöông phaùp NAA döïa treân phaûn öùng (n, ). Bôûi leõ khi thöïc hieän söï kích hoaït ôû vuøng neutron nhieät, thì haàu nhö chæ xaûy ra loaïi phaûn öùng (n, ) vì theá saûn phaåm ñoàng vò phoùng xaï taïo thaønh vôùi hieäu suaát töông ñoái cao.

Nhö vaäy, so vôùi caùc phöông phaùp phaân tích kích hoaït baèng nguoàn neutron coù naêng löôïng khaùc, thì söï kích hoaït vôùi nguoàn neutron nhieät ñöôïc xem laø moät phöông phaùp ñaëc bieät. Ñoù laø do:

- Khoâng coù nhöõng phaûn öùng haït nhaân khaùc nhö (n, p), (n, )… gaây neân töø nhöõng nguyeân töû coù trong maãu ñeå gaây neân hieän töôïng nhieãu laøm trôû ngaïi cho vieäc phaân tích.

- Tieát dieän cuûa neutron nhieät th töông ñoái lôùn so vôùi baát kyø tieát dieän cuûa loaïi phaûn öùng haït nhaân naøo khaùc, ñaëc bieät caùc nguyeân toá ñaát hieám vaø hieám.

Thí duï:Nuclide th (barn)Cd113 27000In115 150Sm149 41500Sm152 220Eu153 320Gd157 240000Dy164 2000Lu176 2100

Ta coù theå choïn hoaëc taïo ra nguoàn neutron nhieät thích hôïp cho vieäc chæ gaây loaïi phaûn öùng (n, ) thuaän lôïi cho vieäc phaân tích.Tuy nhieân, beân caïnh ñoù phöông phaùp phaân tích kích hoaït baèng neutron nhieät coù vaøi thieáu soùt:- Thöôøng thì nguoàn neutron nhieät vaãn coù laãn thaønh phaàn

cuûa neutron treân nhieät hoaëc neutron nhanh, cho neân seõ coù caùc loaïi phaûn öùng (n, ) do neutron treân nhieät, (n, p), (n,) gaây neân hieän töôïng nhieãu coù aûnh höôûng xaáu ñeán pheùp phaân tích.

- Chaúng haïn, ngöôøi ta nhaän thaáy loaïi loø phaûn öùng graphic hoaëc loø phaûn öùng nöôùc naëng thöïc teá chæ nhaän ñöôïc 10 – 20% neutron nhieät cho neân seõ coù loaïi neutron coù naêng löôïng khaùc neutron nhieät laãn loän vaø seõ gaây trôû ngaïi cho söï phaân tích.

Thí duï: Khi xaùc ñònh haøm löôïng Cu trong Zn, phaûn öùng chính laø: Cu63 (n, ) Cu64

Tuy nhieân vì coù laãn loän neutron khaùc, cho neân cuõng coù phaûn öùng: Zn64(n, p) Cu64

- 10 -

Page 11: Tieu Luan Phan Tich Kich Hoat Neutron

Tiểu luận phân tích kích hoạt neutron

Gaây trôû ngaïi cho vieäc phaân tích Cu.

Vôùi nhöõng nguyeân toá maø Z < 20 thì khoâng theå ñaït ñöôïc keát quaû phaân tích mong muoán. Bôûi vì tieát dieän phaûn öùng cuûa caùc nguyeân toá naøy beù.

Nuclide (n,),th (barn)C12 0,0009N13 0,00002O18 0,0002F19 0,009Mg26 0,03

Nhö vaäy, neáu caùc nguyeân toá H, He, Li, Be, B, C, N, O, F, Ne tieán haønh xaùc ñònh baèng kích hoaït vôùi nguoàn neutron nhieät thì seõ khoù khaên.

Trong soá 10 nguyeân toá treân, tröø Li vaø B, coù tieát dieän phaûn öùng neutron quaù nhoû, khoaûng döôùi 1 barn, coøn nhöõng nguyeân toá O, F, N, Ne, B thì caùc ñoàng vò phoùng xaï taïo thaønh bôûi söï kích hoaït nguoàn neutron nhieät coù thôøi gian baùn raõ ngaén. Tuy Li, H, He, C, Be saûn phaåm ñoàng vò phoùng xaï taïo thaønh coù thôøi gian baùn raõ daøi hôn, song tieát dieän phaûn öùng cuõng raát beù.

Nhìn chung, vieäc tieán haønh phaân tích caùc nguyeân toá baèng phöông phaùp kích hoaït vôùi nguoàn neutron nhieät ñöôïc söû duïng haàu heát ñoái vôùi caùc nguyeân toá song caùc nguyeân toá S, Sr, Ca, Fe, Pb thì phaûi caàn nguoàn neutron coù thoâng löôïng lôùn n 1012

n/cm2/sec thì ñoä nhaïy môùi coù theå ñaït theo mong muoán. Bôûi vì caùc nguyeân toá S, Sr, Ca, Fe, Pb coù tieát dieän phaûn öùng neutron nhieät khaù beù.

Thí duï: (n, ) (Pb) = 5.10-4 barnVaø thôøi gian baùn raõ lôùn.

b) Phaân tích kích hoaït baèng nguoàn neutron treân nhieät: Nguoàn neutron coäng höôûng (resonance) hay treân nhieät

(epithermal neutron) coù naêng löôïng: En = 0,1eV – 0,1MeVPhöông phaùp phaân tích kích hoaït baèng nguoàn neutron coäng

höôûng cuõng xaûy ra kieåu phaûn öùng (n, ) nhö neutron nhieät, vaø khi ñoù ñoä phoùng xaï laø:

A = NepiIoepi hay r : doøng neutron coäng höôûng.Io: tieát dieän kích hoaït cho neutron coäng höôûng hay tích phaân

coäng höôûng

c) Phaân tích kích hoaït baèng nguoàn neutron nhanh:Neutron nhanh coù naêng löôïng En = 0,5 – 20 MeV, nhöng khi

phaân tích ta thöôøng chuù yù neutron coù naêng löôïng En > 1MeV. Vôùi

- 11 -

Page 12: Tieu Luan Phan Tich Kich Hoat Neutron

Tiểu luận phân tích kích hoạt neutron

neutron coù naêng löôïng nhö theá seõ gaây phaûn öùng haït nhaân (n,p), (n, α), (n, 2n) treân caùc nguyeân toá naëng vaø trung bình cuõng nhö cho caùc nguyeân toá Z < 20.

Bôûi vì naêng löôïng ngöôõng cho caùc phaûn öùng haït nhaân loaïi treân coù Ethreshold > 1MeV, vaø khi ñoù:

A = NΦf (1-e-ti): tieát dieän phaûn öùng trung bình.

Nguoàn neutron nhanh, ngoaøi loø phaûn öùng haït nhaân, coù theå phaùt ra töø caùc nguoàn neutron ñoàng vò hoaëc töø caùc maùy phaùt neutron. Ñaëc bieät caùc loaïi maùy phaùt neutron 14MeV.

Phöông phaùp phaân tích kích hoaït baèng nguoàn neutron nhanh ít ñöôïc tieán haønh so vôùi neutron nhieät, bôûi vì:

- Khi tieán haønh caùc phaûn öùng do neutron nhanh gaây neân, chuùng ta vaãn gaëp aûnh höôûng cuûa phaûn öùng (n, ) do neutron taïo neân. Vaû laïi saûn phaåm do phaûn öùng (n, ) coù tieát dieän (n,) lôùn, cho neân ñoàng vò phoùng xaï do phaûn öùng (n, ) seõ chieám öu theá.

Song, treân thöïc teá, neutron nhieät coù theå loaïi boû nhôø maøn che Cd hoaëc In hoaëc caùc kim loaïi khaùc maø caùc kim loaïi ñoù coù tieát dieän haáp thuï neutron ôû vuøng naêng löôïng thaáp töông ñoái lôùn.

- Khi söû duïng nguoàn neutron nhanh ñeå kích hoaït, thöôøng tieát dieän phaûn öùng beù, nhoû hôn 1 barn, vì theá neáu so vôùi söï kích hoaït baèng neutron nhieät, thì pheùp phaân tích kích hoaït baèng neutron nhanh coù ñoä nhaïy beù hôn.

6. Quy trình phân tích : Ñeå tieán haønh thöïc hieän phaân tích maãu baèng phöông phaùp

kích hoaït, ngöôøi phaân tích khoâng nhöõng phaûi naém vöõng caùc kyõ naêng, kyõ thuaät veà vaät lyù nhö söû duïng caùc thieát bò ño ñaïc, söû duïng computer, maø coøn phaûi bieát ñeán caùc kyõ thuaät taùch laøm giaøu baèng hoùa hoïc ñeå xöû lyù maãu phaân tích neáu caàn.

Moät caùch toång quaùt, maãu phaân tích sau khi chuaån bò xong ñem kích hoaït ôû vuøng kích hoaït thích hôïp. Thôøi gian chieáu tuøy thuoäc vaøo thôøi gian baùn raõ cuûa haït nhaân, hoaëc tuøy thuoäc vaøo yeáu toá gaây nhieãu.

Moät ñieàu chuù yù: ngöôøi phaân tích coù theå tieán haønh kyõ thuaät taùch hoùa tröôùc hoaëc sau khi chieáu maãu. Ñeå loaïi caùc yeáu toá nhieãu gaây trôû ngaïi ñeán pheùp phaân tích.

Kyõ thuaät tieán haønh qua caùc böôùc:- Chuaån bò maãu phaân tích vaø maãu chuaån: ÔÛ giai ñoaïn chuaån

bò maãu coù theå tieán haønh taùch hoùa tröôùc. Sau khi maãu ñaõ xöû lyù xong caàn moät löôïng chính xaùc maãu phaân tích vaø maãu chuaån cho vaøo caùc tuùi polyethylene sau ñoù haøn kín laïi.

- Chieáu maãu: ñöa maãu vaøo vò trí chieáu xaï ñeå chieáu maãu baèng doøng neutron thích hôïp trong thôøi gian thích hôïp.

- 12 -

Page 13: Tieu Luan Phan Tich Kich Hoat Neutron

Tiểu luận phân tích kích hoạt neutron

- Xöû lyù maãu sau khi chieáu xaï: neáu maãu ñôn giaûn thì khoâng caàn phaù huûy ñeå taùch hoùa. Neáu maãu phöùc taïp thì phaûi xöû lyù maãu phaân tích vaø maãu chuaån hoaøn toaøn nhö nhau ñeå taùch nguyeân toá caàn xaùc ñònh hay taùch caùc nguyeân toá caûn.

- Ño hoaït ñoä phoùng xaï.

- Tính toaùn keát quaû:

Ta coù sô ñoà chung:

Trong bước tiến hành xöû lyù maãu sau khi chieáu xạ có hai hướng như sau :

a) Phân tích kích hoạt neutron không xử lý hóa: ( INAA)Áp dụng khi nguyên tố cần phân tích và thành phần nền không có sự trùng hợp hoặc là có sự sai khác rất ít các giá trị chu kỳ bán hủy T1/2, năng lượng bức xạ (E )- Các bước thực hiện INAA:- Chọn lựa phản ứng hạt nhân.- Chọn lựa nguồn neutron.- Chẩn bị mẫu chuẩn và mẫu phân tích.- Chiếu xạ trên nguồn neutron theo thời gian đã tính, với t = n T1/2, n = 1÷5.- Đo hoạt độ cuả đồng vị tạo thành.- Xử lý kết quả đo.

b) Phân tích kích hoạt neutron có xử lý hóa: (RNAA)Áp dụng khi nguyên tố cần phân tích nằm trong mẫu vật có thành phần phức tạp, có hàm lượng chất nền lớn. Do đó, khi chiếu xạ chúng sẽ gây nhiễu, và việc xác định hàm lượng của nguyên tố cần phân tích sẽ không chính xác. Đặc biệt, nếu hàm lượng nguyên tố quan tâm ở dạng vi lượng hay dạng vết thì hầu như không xác định được. Vì vậy người ta mới

- 13 -

Chuaån bò maãu

Chieáu xaï

Phaù huûy maãu:Hoøa tan maãu, theâm chaát mangLoaïi nguyeân toá gaây nhieãu

Khoâng phaù huûy maãu

Ño ñaïc, xöû lyù keát quaû

Page 14: Tieu Luan Phan Tich Kich Hoat Neutron

Tiểu luận phân tích kích hoạt neutron

kết hợp phương pháp tách, làm giàu và phương pháp phân tích kích hoạt neutron để cô lập các nguyên tố cần phân tích, tránh bị cản trở và gây nhiễu.Có thể tách và làm giàu trước hoặc sau khi chiếu xạ. Các bước trong RNAA khi thực hiện tách hóa trước: - Xử lý hóa học: phân hủy mẫu và đưa về dạng lỏng.- Tách và làm giàu mẫu bằng các kỹ thuật chiết dung môi, trao đổi ion, kết tủa, …- Đóng gói mẫu chuẩn và mẫu phân tích.- Chiếu xạ mẫu trên nguồn neutron theo thời gian đã tính.- Đo hoạt độ phóng xạ của đồng vị tão thành. Các bước trong RNAA khi thực hiện tách hóa sau:: - Chiếu xạ mẫu trên nguồn neutron theo thời gian đã tính.- Tiến hành xử lý hóa mẫu phóng xạ: phân hủy mẫu và đưa về dạng lỏng.- Tách và làm giàu mẫu bằng các kỹ thuật chiết dung môi, trao đổi ion, kết tủa, …để loại bỏ các nguyên tố gây nhiễu hoặc cản trở.- Đo hoạt độ phóng xạ của đồng vị tạo thành.- Xử lý kết quả.

c) Các thiết bị ghi đo trong RNAA: Các bức xạ được phát ra từ hạt nhân phóng xạ được ghi nhận bởi các thiết bị đặc trưng

như: đầu dò, ống đếm, detector và các thiết bị điện tử chuyên dụng. Nguyên tắc chung của việc ghi nhận các bức xạ là: khi đi qua môi trường vật chất thì bức xạ tương tác với vật chất làm mất đi một phần hay toàn bộ năng lượng. Thiết bị ghi đo bức xạ có hai bộ phận chủ yếu là: bộ phận phát hiện và bộ phận đếm.* Bộ phận phát hiện:

Đó là các loại đầu dò, ống đếm và detetor. Trong đó phổ biến nhất là các detector có chức năng chuyển năng lượng bức xạ được hấp thu thành dạng có thể đo, đếm như xung điện. Hầu hết các detector được dùng trong NAA đều được thiết kế để phát hiện sự phát xạ gamma. Loại detector đếm gamma thường gặp là: loại sử dụng sự ion hóa chất khí (detector chứa khí), loại phát ra ánh sáng (detector nhấp nháy), loại bán dẫn (detector bán dẫn), …* Bộ phận đếm:Thường được lắp ráp bởi một số điện tử đặc trưng như: khuyếch đại phổ, cao thế, ADC, MCA,… nối với detector tạo thành các hệ đo chuyên dụng.

III. XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG THỦY NGÂN TRONG NƯỚC :

1) Lấy mẫu: Sau khi chọn vùng lấy mẫu, ta thực hiện lấy mẫu sao cho đảm bảo sự dồng đều: khoảng cách lấy cách xa nhau về cả chiều rộng và chiều sâu, tại một vị trí lấy ít nhất 3 mẫu, mỗi lần lấy cách nhau 30 phút, …

2) Chuẩn bị mẫu: Lấy 100ml mẫu nước lọc đã lọc qua giấy lọc ( 0,45 m), dùng dung dịch HCl đặc để điều chỉnh độ PH=1 bằng máy đo PH. Cho mẫu vào phễu chiết, thêm 10ml DDz/CCl4, lắc mạnh 2-3 phút, để phân lớp. Sau đó tách lấy pha hữu cơ 2ml DDz/CCl4 cho vào túi PE , để khô mẫu tự nhiên và đem hàn kín.

- 14 -

Page 15: Tieu Luan Phan Tich Kich Hoat Neutron

Tiểu luận phân tích kích hoạt neutron

3) Chiếu xạ:Mẫu sẽ được chiếu xạ trong lò phản ứng hạt nhân với công xuất 500KW, có thông lượng neutron khoảng 2,1.1012 n/cm2.s , chiếu 20 giờ ở vị trí mâm quay.

4) Để nguội:Thời gian để nguội ( thời gian đợi) rất có ý nghĩa trong phân tích kích hoạt, với thủy ngân sẽ để nguội trong vòng 2-3 tuần.

5) Thời gian đo: Sử dụng phổ kế Detector (HPGe) để thu nhận tia gamma và biến đổi thành tín hiệu điện. Các xung điện khuếch đại và truyền qua hệ điện từ tuyến tính, được ADC biến đổi thành tín hiệu số , được thu nhận và hiển thị trên máy đa kênh MCK.Thời gian đo càng lớn thì sai số trong phân tích càng thấp. Tăng thời gian đo lên 2 lần thì sai số giảm đi 21/2 lần. Từ những thực nghiệm, các nàh nghiên cứu đã chọn thời gian đo thích hợp cho thủy ngân là 1000 – 2000 giây.

Sơ đồ cho quy trình thực hiện như sau:

- 15 -

100ml nước lọc qua giấy lọc 0,45 m

Thêm 1ml HCl đặc, 10ml DDz/CCl4, lắc mạnh 2 phút

Đợi phân lớp lấy 2ml DDz/CCl4 cho vào túi PE, để khô mẫu tự nhiên, hàn

kín

Chiếu mẫu trên mâm quay trogn 20h với 2.1012 n/cm2.sec

Để nguội khoảng 3 tuần, đo 203 tại đỉnh năng lượng 279 keV

Page 16: Tieu Luan Phan Tich Kich Hoat Neutron

Tiểu luận phân tích kích hoạt neutron

Do hàm lượng của Hg trong các mẫu sinh học thường ở dạng vi lượng nên ta phải làm giàu để thuận tiện và chính xác hóa cho việc xác định hàm lượng của Hg. Tuy nhiên thủy ngân và selen có chung một đỉnh năng lượng tại 279 keV. Thủy ngân chỉ có một đỉnh năng lượng này, nhưng lại có sự đóng góp của nguyên tố Se tại đây nên ta cần tách riêng chúng ra khỏi nhau.-Thông số hạt nhân của Hg và Se:Selenium :

- phản ứng hạt nhân của Se: 75Se (n, ) 74Se- Đỉnh năng lượng: 96,7 ; 121,1 ; 136,0 ; 264,6 ; 279,6 ; 400,7 (keV)- Thời gian bán rã: T1/2 = 121 ngày- Độ phổ biến: A % = 0,87- Tiết diện bắt neutron: S( barn) = 26 6

Mercury:- phản ứng hạt nhân của Hg: 203 Hg (n, ) 202 Hg- Đỉnh năng lượng: 279,6 (keV)- Thời gian bán rã: T1/2 = 46,9 ngày- Độ phổ biến: A % = 29,8- Tiết diện bắt neutron: S( barn) = 3,8 0,8

-Có thể đo trực tiếp hoạt độ phóng xạ của thủy ngân trong mẫu phân tích sau khi chiếu xạ tại đỉnh năng lượng 279 keV, nhưng phải loại trừ ảnh hưởng của Selen vào đỉnh năng lượng tại đây. Nên sau khi chiếu xạ mẫu, tiến hành tách và làm giàu mẫu, tách chiết bằng thuốc thử dithizone/CHCl3 hay chì diethydithiocarbamate /CCl4 hoặc CHCl3. Đo hoạt độ phóng xạ tại đỉnh năng lượng 279 keV.-So sánh với mẫu chuẩn được tiến hành chiếu xạ, tách hóa, đo hoạt độ phóng xạ trong cùng một điều kiện để xác định hàm lượng Hg trong mẫu.

KEÁT LUAÄN CHUNG

Cho ñeán nay phöông phaùp phaân tích kích hoaït ñaõ ñaït ñeán trình ñoä kyõ thuaät cao, ñöôïc öùng duïng roäng raõi trong caùc lónh vöïc nghieân cöùu vaø saûn xuaát. Hieän nay coù nhieàu phöông phaùp phaân tích vaø thaäm chí ngay trong moät phoøng thí nghieäm cuõng song song toàn taïi nhöõng phöông phaùp phaân tích khaùc nhau. Tuy nhieân, caùc keát quaû ñieàu tra thoáng keâ cho thaáy trong nhieàu naêm nay phöông phaùp phaân tích kích hoaït vaãn luoân laø moät trong soá nhöõng phöông phaùp phaân tích ñöôïc söû duïng nhieàu nhaát.

- 16 -

Tính toán và xử lý kết quả

Page 17: Tieu Luan Phan Tich Kich Hoat Neutron

Tiểu luận phân tích kích hoạt neutron

Söï keát hôïp giöõa tính chaát hoùa hoïc vaø ñaëc tröng haït nhaân cuûa caùc saûn phaåm kích hoaït taïo ra moät khaû naêng ñaëc bieät, khaùch quan ñeå nhaän dieän vaø xaùc ñònh haøm löôïng caùc nguyeân toá vôùi toác ñoä nhanh, coù ñoä nhaïy, ñoä chính xaùc vaø ñoä tin caäy cao.

Coù theå noùi cho ñeán nay phaân tích kích hoaït vaãn laø moät trong soá nhöõng phöông phaùp phaân tích coù ñoä nhaïy cao nhaát. Do coù öu theá veà ñoä nhaïy, keát quaû phaân tích oån ñònh vaø ít phuï thuoäc vaøo caùc ñieàu kieän chuû quan neân phöông phaùp phaân tích kích hoaït vaãn giöõ vai troø raát quan troïng trong vieäc phaân tích, kieåm tra, ñaùnh giaù caùc vaät lieäu sieâu saïch, ñaëc bieät laø caùc vaät lieäu cheá taïo linh kieän baùn daãn chaát löôïng cao.

Moät lónh vöïc öùng duïng khaùc cuûa phöông phaùp phaân tích kích hoaït laø phaân tích hieän vaät quyù hieám trong caùc baûo taøng, phaân tích ôû hieän tröôøng trong ñieàu kieän töï nhieân vaø lòch söû voán coù cuûa noù. Caùc hieän vaät sau khi phaân tích vaãn giöõ nguyeân ñöôïc moïi giaù trò ban ñaàu, khoâng bò phaù huûy hoaëc bieán daïng.

Phaân tích kích hoaït ñaõ vaø ñang ñöôïc öùng duïng roäng raõi trong coâng nghieäp vaø ñieàu khieån caùc quaù trình. Cho ñeán nay chöa coù phöông phaùp naøo coù theå so saùnh ñöôïc vôùi phöông phaùp phaân tích kích hoaït neutron ñoái vôùi caùc maãu lôùn. Phaân tích caùc maãu khoái löôïng lôùn seõ cho keát quaû mang tính ñaïi dieän cao vaø ñôn giaûn hoùa khaâu laøm maãu.

ÔÛ nöôùc ta phöông phaùp phaân tích kích hoaït ñaõ ñöôïc nghieân cöùu vaø öùng duïng töø giöõa nhöõng naêm 1970. Ñoái töôïng maãu ñöôïc phaân tích chuû yeáu laø maãu ñòa chaát, maãu hôïp kim, maãu moâi tröôøng, maãu löông thöïc thöïc phaåm (xaùc ñònh protein), caùc maãu vaät phuïc vuï cho nghieân cöùu khaûo coå. Maëc duø vieäc trieån khai öùng duïng vaãn chöa phaûn aùnh ñöôïc ñaày ñuû khaû naêng vaø nhu caàu thöïc teá ôû trong nöôùc nhöng nhöõng keát quaû thu ñöôïc cho ñeán nay laø raát ñaùng ñöôïc khích leä.

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU........................................................................................................................01I. Tổng quan về nguyên tố thủy ngân..........................................................................021) Trạng thái tự nhiên.....................................................................................................022) Tác dụng sinh hóa của thủy ngân...............................................................................033) Tính chất vật lí............................................................................................................054)Tính chất hóa học........................................................................................................055) ứng dụng.....................................................................................................................06

II. Phân tích kích hoạt neutron....................................................................................021) Nguyên tắc..................................................................................................................06

- 17 -

Page 18: Tieu Luan Phan Tich Kich Hoat Neutron

Tiểu luận phân tích kích hoạt neutron

2) Phương trình kích hoạt neutron..................................................................................073) Nhận diện và xác định hàm lượng nguyên tố.............................................................074) Độ nhạy của phương pháp kích hoạt neutron.............................................................085) Nguồn neutron dùng trong phân tích kích hoạt..........................................................096) Quy trình phân tích ....................................................................................................11

III. Xác định hàm lượng thủy ngân trong nước.........................................................13

TAØI LIEÄU THAM KHAÛO1) T.S Leâ Ngoïc Chung, Giaùo trình Phöông phaùp phaân tích haït nhaân (phöông phaùp phaân tích kích hoaït neutron), Ñaïi hoïc Ñaø Laït

2) Nguyeãn Vaên Ñoã, Caùc phöông phaùp phaân tích haït nhaân, NXBÑHQG HN, 2004.

3) Mai Vaên Nhôn, Nhaäp moân vaät lyù neutron, NXB ÑHQG TPHCM.

4) Traàn Ngoïc Mai – Truyeän keå 109 nguyeân toá hoùa hoïc – NXB Giaùo duïc 1990.

- 18 -

Page 19: Tieu Luan Phan Tich Kich Hoat Neutron

Tiểu luận phân tích kích hoạt neutron

5) Nguồn tư liệu trên internet.

- 19 -