중성자 활성화 분석이란 무엇입니까?

중성자 활성화 분석 (NAA)은 재료 샘플에 존재하는 요소를 결정하는 매우 민감하고 정확한 방법입니다. 샘플은 방사성 소스로부터의 중성자를 표적으로한다. 이로 인해 존재하는 많은 요소가 특정 주파수에서 감마 광선을 방출하여 식별 할 수 있습니다. 이런 식으로 약 65 개의 다른 요소가 감지 될 수 있습니다. 그것은 샘플의 원소 구성을 조사하는 데 가장 유용한 과학적 기술 중 하나이며 분석 화학, 지질학, 법의학 및 기타 영역에 많은 응용이 있습니다.

중성자가 원자의 핵에 부딪히면 종종 더 흡수되어 더 많은 동위 원소를 형성합니다. 대부분의 경우,이 동위 원소는 불안정하고 짧은 지연 후 다른 가벼운 동위 원소로 부패하여 동위 원소의 특징 인 에너지에서 하나 이상의 감마선을 방출합니다. 예를 들어, 나트륨 23의 가장 흔한 동위 원소는 중성자, Formi를 흡수 할 수 있습니다.ng는 불안정한 동위 원소 나트륨 -24를 마그네슘 -24로 붕괴시켜 특정 에너지에서 2 개의 감마선을 방출한다. 감마선의 에너지와 방출 된 양을 측정함으로써, 샘플 내에서 존재하는 요소 및 풍부도를 모두 결정할 수있다. 중성자가 흡수 될 때 즉시 방출되는 초기 감마선은 프롬프트 감마선으로 알려져 있지만 일반적으로 측정되는 지연된 감마선입니다.

중성자 활성화 분석은 매우 민감한 기술입니다. 그것은 백만 이하의 한 부분에서 요소를 감지 할 수 있으며, 어떤 경우에는 10 억마다 한 부분으로 감소 할 수 있습니다. 이 방법은 매우 다재다능합니다. 고체, 액체 및 가스 형태로 샘플을 분석하고 샘플 크기를 0.000035 온스 (0.001 그램)까지 처리 할 수 ​​있다는 점에서 매우 다양합니다.

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중성자 소스는 때때로 중성자 곡사포로 알려져 있습니다. 일부 가벼운 요소가 알파 입자에 적용될 때, 그들의 핵은MIT 중성자. 베릴륨 요소는이 목적에 특히 적합합니다. 베릴륨을 플루토늄 239 또는 라듐 226과 같은 알파 입자의 공급원과 혼합함으로써, 강력한 중성자 공급원이 생성 될 수있다. 이것은 적절한 방사선 차폐로 둘러싸 일 수 있지만 중성자가 나타날 수있는 개구부와 함께.

원자로는 중성자 공급원으로도 사용됩니다. 미국의 오크 릿지 (Oak Ridge)의 테네시 (Oak Ridge)에서 높은 플럭스 동위 원소 반응기 (HFIR)는 오크 릿지 국립 연구소에서 중성자 공급원을 제공하여 중성자 활성화 분석의 주요 중심지가되었습니다. 핵분열을 통해 중성자를 생성하는 방사성 요소 (예 : Californium-252)는 더 작은 규모로 사용될 수 있으므로 데스크탑 크기의 중성자 소스를 사용할 수 있습니다.

중성자 활성화 분석에는 광범위한 응용 분야가 있습니다. 그것은 제조 산업에서 금속의 불순물, 생물학, 미량 원소의 신진 대사, 지질학, 암석 및 토양 화상을 분석하는 것을 탐지하는 데 사용될 수 있습니다.범죄 현장 샘플에서 중요한 정보를 얻기 위해 LES 및 법의학 과학. 작용 중성자 활성화 분석의 잘 알려진 구체적인 예 중 하나는 John F. Kennedy 암살 장면의 모든 총알 조각이 같은 총에서 발사 된 동일한 두 개의 총알에서 나왔다는 사실입니다. 또 다른 예는 백악기와 3 차 지질 기간 사이의 경계에서 이리듐이 풍부한 퇴적물 층을 발견 한 것으로, 공룡의 죽음을 나타내는 대량의 멸종 사건과 일치하는 주요 운석 영향을 나타냅니다.

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