Использование радиоактивационного метода в анализе объектов окружающей природной среды

Нейтронно-активационное определение эссенциально значимых микроэлементов в материнском молоке.

Оптимальным продуктом для питания детей раннего возраста является грудное молоко, что обусловлено сбалансированностью пищевых компонентов, в том числе и микроэлементов. Недостаток или избыток последних приводит к специфическим нарушениям развития или заболеваниям. В связи с этим нами было и

зучено содержание йода, селена, железа, цинка и марганца в грудном молоке разных периодов лактации, что в настоящее время является мало изученным вопросом. Выбор элементов определяется как их значимостью для организма, так и ожидаемой дефицитностью для региона.

Нейтронно-активационный анализ благодаря своей недеструктивности и высокой чувствительности наиболее оптимален для анализа таких объектов. Пробы перед облучением подвергались лиофильной сушке, аликвотные части взвешивались и упаковывались в кварцевые или полиэтиленовые ампулы, обеспечивающие герметичность при облучении. В качестве образцов сравнения были использованы злаковая травосмесь (СБМТ-02) и молоко сухое (IAEA, МАГАТЭ). При анализе по короткоживущим изотопам (йод, марганец) пробы облучались совместно с эталонами 20-30секунд, а по долгоживущим (цинк, железо, селен) пять часов в потоке тепловых нейтронов 5,0 · 1013 нейтр/см2сек .

Особенностью активационного анализа данных объектов является их интенсивный радиолиз в процессе облучения с возможным образованием летучих металлоорганических соединений, поэтому пробы перед вскрытием охлаждались жидким азотом. Содержимое ампул переносили в измерительные емкости, ампулы промывали этиловым спиртом, который объединяли с сухой частью пробы. Относительное среднеквадратическое отклонение для всех элементов в интервале определяемых концентраций не превышало 10-12%.

Полученные результаты позволяют выявить некоторые органические поражения в организме матери и наметить меры по предотвращению развития патологических изменений у ребенка.

Нейтронно-активационное определение содержания золота и серебра в хвостах золотодобывающих предприятий.

Нейтронно-активационный анализ широко применяется при определении содержания золота, серебра и других редких и благородных металлов в золотоносных рудах, где их содержание составляет от нескольких до десятков граммов на тонну. Для определения золота в основном применяется инструментальный вариант НАА. Однако, эксперименты показали, что в хвостах золотодобывающих промышленных объектов, где содержание золота составляет 0,07-0,1 г/т, а Na, S, Mn, Fe, Cu, As, Sb, и некоторых других - от нескольких сот граммов на тонну до 3-5 %, проведение инструментального НАА оказалось невозможным. Поэтому цель нашей работы - разработать методику определения золота и серебра в хвостах с их радиохимическим выделением. Основная сложность заключалась во вскрытии образца. Экспериментально установлено, что при его кипячении в смеси HCl:HNO3 (3:1) удается практически полностью перевести в раствор Au, Ag, As, Sb, Fe, а также Na, K, Cu, Sc и некоторые другие элементы. Исследование нерастворенного остатка показало, что химический выход золота и серебра в стадии растворения составляет почти 100 %.

Для селективного отделения золота можно использовать анионообменные смолы Dowex-1_8 и АВ-17 из солянокислых и азотнокислых растворов, в которых коэффициент распределения золота больше 103. Однако в этих условиях невозможно селективно отделить серебро. По нашим данным, одностадийное селективное отделение аналитических радионуклидов золота и серебра от мешающих можно проводить в экстракционно-хроматографической системе ТБФ-1М HBr. Коэффициент распределения золота в ней составляет 3000, а серебра - 450, в то время, как коэффициенты распределения As, Fe, Sb и ряда других элементов < 1 и практически не сорбируются колонкой. Только In, Cd, Sn и Zn заметно сорбируются, однако их содержание достаточно низкое и не мешало определению Au и Ag. Полные химические выходы Au и Ag по стадиям растворения и разделения - 92-95 %.

Методика анализа: 0,05-0,07 г образца вместе с эталонами определяемых элементов облучали в вертикальном канале ВВР-СМ с плотностью потока нейтронов 1.1014 n.см-2.с-1 в течение 1-2 ч. Через день после облучения образец распаковывали, кипятили три раза в смеси HCl+HNO3 (3:1), каждый раз отделяя раствор декантацией. Полученные растворы объединяли и упаривали. Остаток растворяли в 5 мл

1 М HBr и переносили в колонку с ТБФ (диаметр колонки 0,5 см, высота слоя сорбента 4-5 см) и элюировали 20-25 мл 1М HBr. Сорбент переносили в полиэтиленовый флакон и измеряли на гамма-спектрометре.

По разработанной методике проведены анализы более 50 образцов для контроля содержания Au и Ag в исходном образце и разных фракциях после обработки СВЧ полем при разработке технологии увеличения извлекаемости золота и серебра из хвостов золотодобывающих промышленных объектов. Результаты анализов некоторых образцов, приведенных в таблице, показали, что основное содержание золота и серебра концентрируется в магнитной фракции (в 9 раз больше, чем в исходной), в то время, как в других фракциях оно уменьшается. [12]

ГЛАВА 3. СОВРЕМЕННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

В настоящее время изделия отечественного ядерного приборостроения выполняются на уровне лучших зарубежных образцов, пользуются устойчивым спросом и служат для выполнения измерительных, контрольных и управляющих функций в атомной энергетике и атомной промышленности, в том числе для поиска, разведки и разработки месторождений радиоактивных минералов, контроля радиационно-опасных объектов, безопасности персонала и защиты окружающей среды. Широко используются приборы и измерительные системы для проведения научных исследований в экспериментальной ядерной физике, при исследовании и освоении космического пространства, в военной промышленности, медицине, сельском хозяйстве и многих других областях науки, техники и народного хозяйства. В соответствии с действующими стандартами, нормами и рекомендациями основным классификационным признаком технических средств ядерного приборостроения является измеряемый (контролируемый) радиационный параметр. По этому признаку различают:

- радиометры и радиометрические установки, предназначенные для измерения активности источника излучения или плотности потока частиц или квантов. К ним относятся:

- измерители плотности потока фотонов или частиц;

- измерители поверхностной активности радионуклидов;

- измерители объемной активности радиоактивного аэрозоля (паров);

- измерители объемной или удельной активности радионуклидов в жидкостях;

- измерители объемной активности радиоактивных газов;

- измерители объемной активности радионуклидов в воздухе;

- измерители удельной активности радионуклидов в твердых средах;

- измерители плотности

радиоактивного загрязнения почвы;

- дозиметры и дозиметрические системы, предназначенные для измерения энергии, переносимой излучением или передаваемой объекту. К ним относятся:

 Скачать реферат