Analiza aktywacyjna

fakultatywne

Zakłada się, że student posiada podstawową wiedzę z:

- fizyki, w szczególności fizyki ciała stałego i podstaw elektryczności;

- chemii ogólnej;

- chemii jądrowej, w szczególności rozpady promieniotwórcze, prawa rozpadów promieniotwórczych, budowa jądra atomowego; oddziaływanie promieniowania jonizującego z materią, detekcja promieniowania;

- chemii fizycznej;

- chemii analitycznej.

w sali

Na wykładzie przedstawione zostaną zagadnienia związane z fizycznymi podstawami oraz zastosowaniem techniki analizy aktywacyjnej. Omówione zostanie jej miejsce wśród technik chemii analitycznej, fizyczne podstawy detekcji promieniowania gamma pozwalające na dokonanie analizy jakościowej i ilościowej, sposób przygotowania próbek (aktywacja). Przedstawione zostaną wady i zalety techniki.

Klasyfikacja neutronów

Wykorzystywane reakcje jądrowe, przekroje czynne

Źródła cząstek aktywujących: neutronów, fotonów, cząstek naładowanych

Detektory promieniowania jądrowego: γ, neutronów, cząstek naładowanych

Matematyczny opis procesu aktywacji i rejestrowania aktywności, analiza natychmiastowa i opóźniona, cykliczna i kumulacyjna analiza aktywacyjna, analiza krótko- i bardzo długożyciowych izotopów

Neutronowa analiza aktywacyjna (NAA), wykorzystanie różnych energii neutronów

Fotonowa analiza aktywacyjna (PAA), metody rezonansowe, spektroskopia Mössbauera

Analiza aktywacyjna cząstkami naładowanymi (CPAA)

Procedura pomiarowa

Radiochemiczna analiza aktywacyjna, analiza specjacyjna

Analiza aktywacyjna wybranych pierwiastków, pomiar opóźnionych neutronów

Analiza ilościowa – metody bezpośrednia, wzorca pojedynczego i wielokrotnego, k0, symulacja widm

Limity detekcji, czułość i dokładność metody, walidacja, porównanie z innymi technikami analitycznymi

Źródła błędów w analizie aktywacyjnej

Specyficzne odmiany analizy aktywacyjnej: analiza impulsowa, analiza opóźnionego promieniowania X, obrazowanie/mapowanie, profilowanie składu z wykorzystaniem analizy aktywacyjnej

Przykłady zastosowań: geologia, archeologia, kryminalistyka, nauki o życiu

Analiza aktywacyjna w medycynie in-vivo, aktywacja w terapii medycznej

Termin wykładu jest do ustalenia

B. Dziunikowski, Radiometryczne Metody Analizy Chemicznej, WNT, Warszawa 1991

R. Dybczyński, S. Sterliński, Podstawy Analizy Aktywacyjnej, Ośrodek Informacji o Energetyce Jądrowej, Warszawa 1968

W. Lisiecki, Praktyczna Spektrometria Promieniowania Gamma w Badaniach Technicznych, WNT, Warszawa, 1967

A. Piątkowski, W. Scharf, Elektroniczne Mierniki Promieniowania Jonizującego, WMON, Warszawa 1979

A. Vértes, S. Nagy, Z. Klencsár, R.G. Lovas, F. Rösch, Handbook of Nuclear Chemistry, Springer, 2011

G. Molnar, Handbook of Prompt Gamma Activation Analysis: With Neutron Beams, Springer, 2004

Z.B. Alfassi, Instrumental Multi-Element Chemical Analysis, Kluwer, 1998

G. Gilmore, Practical Gamma-ray Spectroscopy, Wiley, 2008

W. Szymański, Chemia Jądrowa, PWN, Warszawa, 1991

A. Czerwiński, Energia Jądrowa i Promieniotwórczość, Oficyna Edukacyjna K. Pazdro, Warszawa, 2005

J. Sobkowski, M. Jelińska-Kazimierczuk, Chemia Jądrowa, Adamantan, Warszawa, 2006

W. Loveland, D.J. Morrissey, G.T. Seaborg, Modern Nuclear Chemistry, Wiley, Hoboken NJ 2006

Znajomość podstaw analizy aktywacyjnej, w tym:

- co może być oznaczane za pomocą tej techniki;

- sposób aktywowania materiałów przeznaczonych do analizy, fizyczne podstawy zjawisk związanych z aktywowaniem;

- analiza jakościowa i ilościowa uzyskanych rezultatów;

- aparatura wykorzystywana w analizie, fizyczne podstawy jej działania i detekcji promieniowania ;

- mechanizm uzyskania informacji o składzie próbki na podstawie oddziaływania promieniowania z materiałem detektora;

- wady i zalety techniki;

- bezpieczeństwo pracy

Ocena

nie dotyczy