32: Радіохімічні методи

$\newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} }$

$\newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}}$

$\newcommand{\id}{\mathrm{id}}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}$

$\newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}$

$\newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}$

$\newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}$

$\newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}$

$\newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}$

$\newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\id}{\mathrm{id}}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}$

$\newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}$

$\newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}$

$\newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}$

$\newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}$

$\newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}$

$\newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

Радіохімічні методи аналізу використовують нестабільність деяких елементних ізотопів, які розпадаються через вивільнення альфа-частинок, бета-частинок, гамма-променів та/або рентгенівських променів, часто передбачають селективний аналіз для одного аналіта в складній суміші інших видів без необхідності попереднього поділ. У цьому розділі ми розглядаємо основи радіоактивного розпаду та його безпосереднього застосування до зразків, а також два додаткових методу важливості: активація нейтронів та розведення ізотопів.

32.1: Радіоактивні ізотопи
Атоми, які мають однакову кількість протонів, але різну кількість нейтронів, є ізотопами. Хоча різні ізотопи елемента мають однакові хімічні властивості, їх ядерні властивості не ідентичні. Найголовніша відмінність ізотопів - їх стабільність. Ядерна конфігурація стабільного ізотопу залишається постійною з часом. Нестабільні ізотопи, однак, розпадаються спонтанно, виділяючи частинки радіоактивного розпаду, коли вони перетворюються в більш стабільну форму.
32.2: Контрольно-вимірювальні прилади
Альфа-частинки, бета-частинки, гамма-промені та рентгенівські промені вимірюються за допомогою енергії частинки для отримання посиленого імпульсу електричного струму в детекторі. Ці імпульси підраховуються, щоб дати швидкість розпаду. Існує три поширені типи детекторів: газонаповнені детектори, сцинтиляційні лічильники та напівпровідникові детектори.
32.3: Методи активації нейтронів
Мало аналітів є природним радіоактивним. Однак для багатьох аналітів ми можемо індукувати радіоактивність, опромінюючи зразок нейтронами в процесі, який називається аналізом активації нейтронів (NAA). Радіоактивний елемент, утворений при активації нейтронів, розпадається до стійкого ізотопу, випромінюючи гамма-промінь, і, можливо, і інші ядерні частинки.
32.4: Методи розведення ізотопів
При ізотопному розведенні зовнішнє джерело аналіту отримують в радіоактивній формі з відомою активністю. Ми додаємо відому масу трасера до частини зразка, яка містить невідому масу аналіту. Аналіз на загальну кількість аналіту і величину активності дозволяє визначити кількість аналіту в вихідній вибірці.

Мініатюра: візуальне представлення альфа-розпаду. (Громадське надбання; Індуктивне навантаження через Вікіпедію)