2. Вимірювання активності зразка після опромінення

Якщо період напіврозпаду радіоактивних ядер, що утворилися у зразку, можна порівняти з часом вимірювання, тоді слід пам’ятати, що під час вимірювання активність зразка буде помітно зменшуватись. Число зареєстрованих установкою відліків N_вим (імпульсів) на протязі часу проведення виміру t_вим таким чином пов’язано з числом радіоактивних ядер N(t_ох), що містилися у зразку у момент початку вимірювання,

(17)

Формулу (17) одержано шляхом інтегрування виразу (16) по часу вимірювання від 0 до t_вим). Формула (17) справедлива тільки у тому випадку, якщо, ефективність реєстрації випромінювання дорівнює 1, а кожному розпаду радіоактивного ядра відповідає випромінювання одного гамма–кванта чи однієї частинки. Реально при вимірах необхідно враховувати поправку на ефективність детектора ε та квантовий вихід випромінювання  (число бета–частинок чи гамма–квантів на один розпад радіоактивного ядра).

Враховуючи вище зазначене та формули (13), (14), (15), (16), ми можемо записати формулу (17) у вигляді

. (18)

З формули (18) можна визначити активність насичення опроміненого зразка. Враховуючи формулу (14)

A_нас=σ ּn ּφ , (14)

Знаходимо, що активність насичення можна розрахувати по формулі

(19)

3. Експериментальна установка для виміру активності досліджуваних зразків

Для виміру активності зразка після опромінення необхідно використати детектор який реєструє випромінювання зразку (бета–частинки чи гамма–кванти). У нашому випадку нукліди ²⁸Al та ⁵²V випромінюють бета– частинки і гамма– кванти. У додатку 1 приведено ядерно фізичні характеристики та схеми розпаду цих ізотопів. Таким чином для виконання роботи можна використати установку з тонкостінним лічильником Гейгера – Мюллера для реєстрації бета частинок чи сцинтиляційний детектор–спектрометр для реєстрації гамма–квантів. Для лічильника Гейгера –Мюллера ефективність реєстрації бета частинок близька до 100 %. Для сцинтиляційного детектора – спектрометра ефективність реєстрації гамма квантів залежить від їх енергії. Крім того залежить від розмірів кристалу та того чи ми реєструємо тільки гамма–кванти, що зазнали фотопоглинання чи реєструємо і ті гамма – кванти що розсіялися за рахунок ефекту Компотна. У додатку 2 описано радіометричний пристрій для вимірів бета активності зразків з врахуванням фону від космічного випромінювання та джерел гамма випромінювання.

3. Методика проведення аналізу

У даній роботі необхідно визначити відносним методом масу певного елемента у зразку відомої маси.

Для цього потрібно виконати такі операції:

1. Підготувати проби та еталонні зразки відповідно до того концентрацію якого хімічного елемента потрібно визначити. Виписати ядерно фізичні характеристики шуканого елемента. Визначити склад матриці (які елементи крім шуканого, знаходяться у досліджуваному зразку)

2. Вибрати реакцію, тип випромінювання яке використаємо для аналізу (p, α, β^–, β⁺, γ). Вибрати тип детектора, та режим опромінення та вимірювання.

3. Провести опромінення та виміри наведеної активності еталонних зразків з різною концентрацією шуканого елемента. Побудувати графік залежності наведеної активності від концентрації. Визначити чутливість аналізу.

4. Провести опромінення та виміри наведеної активності досліджуваних зразків. Оцінити похибки вимірів