Was ist Neutronenaktivierungsanalyse?
Neutronenaktivierungsanalyse (NAA) ist eine sehr empfindliche und genaue Methode zur Bestimmung der in einer Materialprobe vorhandenen Elemente. Die Probe wird mit Neutronen aus einer radioaktiven Quelle angezeigt. Dies führt dazu, dass viele der vorhandenen Elemente Gammastrahlen mit bestimmten Frequenzen aussenden, aus denen sie identifiziert werden können. Auf diese Weise können rund 65 verschiedene Elemente erkannt werden. Es ist eine der nützlichsten wissenschaftlichen Techniken zur Untersuchung der elementaren Zusammensetzung von Proben und hat viele Anwendungen in der analytischen Chemie, der Geologie, der forensischen Wissenschaft und in anderen Bereichen. In vielen Fällen sind diese Isotope instabil und verfallen nach einer kurzen Verzögerung zu einem anderen, leichteren Isotop, indem sie einen oder mehrere Gammastrahlen bei Energien ausgeben, die für dieses Isotop charakteristisch sind. Zum Beispiel kann das häufigste Isotop von Natrium-Natrium-23-ein Neutronenformi absorbierenng das instabile Isotop-Natrium-24, das dann zu Magnesium-24 abfällt und zwei Gammastrahlen bei bestimmten Energien emittiert. Durch Messen der Energien der Gammastrahlen und der emittierten Menge können die vorhandenen Elemente und ihre Häufigkeit innerhalb der Probe bestimmt werden. Der anfängliche Gammastrahlen, der sofort emittiert wird, wenn das Neutron absorbiert wird
Neutronenaktivierungsanalyse ist eine sehr empfindliche Technik. Es kann Elemente in einem Teil pro Million oder weniger erkennen und in einigen Fällen auf einen Teil pro Milliarde. Die Methode ist auch sehr vielseitig, da es Proben in festen, flüssigen und gasformen analysieren und Probengrößen auf 0,000035 Unzen (0,001 Gramm) verarbeiten kann.
Die Neutronenquelle wird manchmal als Neutronenherausschuss bezeichnet. Wenn einige leichte Elemente Alpha -Partikel ausgesetzt sind, sind ihre Kerne eMIT -Neutronen. Das Element Beryllium ist zu diesem Zweck besonders geeignet. Durch Mischen von Beryllium mit einer Quelle von Alpha -Partikeln wie Plutonium 239 oder Radium 226 kann eine starke Neutratorquelle erzeugt werden. Dies kann in geeigneter Strahlungsabschirche eingeschlossen werden, aber mit einer Öffnung, in der die Neutronen auftauchen können.
Kernreaktoren werden auch als Neutronenquellen verwendet. In den USA bietet der High Flux Isotope Reactor (HFIR) in Oak Ridge eine Quelle von Neutronen im Oak Ridge National Laboratory, wodurch es ein Hauptzentrum für Neutronenaktivierungsanalyse ist. Radioaktive Elemente, die Neutronen durch Kernspaltung produzieren, z.
Neutronenaktivierungsanalyse hat einen weiten Anwendungsbereich. Es kann in der Fertigungsindustrie verwendet werdenLES und in der forensischen Wissenschaft, um wichtige Informationen von Tatort -Stichproben zu erhalten. Ein bekanntes spezifisches Beispiel für die Neutronenaktivierungsanalyse in Aktion ist die Feststellung, dass alle Schwachstellenfragmente der John F. Kennedy-Attentat Szene aus denselben zwei Kugeln stammen, die aus derselben Waffe abgefeuert wurden. Ein weiteres Beispiel war die Entdeckung einer Schicht iridiumreiches Sediment an der Grenze zwischen den geologischen Perioden der Kreidezeit und der tertiären Zeiträume, was auf einen großen Meteoriten-Auswirkungen hinweist, der mehr oder weniger mit einem Massenauslöschungsereignis zusammenfiel, das den Abgang der Dinosaurier markierte.