М.С. Милюкова, Н.И. Гусев, И.Г. Сентюрин, И.С. Скляренко - Аналитическая химия Плутония (1110081), страница 31
Текст из файла (страница 31)
Однако метод возгонки является полуколичествекным. Пленки получаются непрочные и хранить их необходимо в вакууме. Метод возгонки требует сложной аппаратуры, вакуумной линии и высоких температур. Препараты, приготовленные этим способом, используются для а-спектрометрии. Метод приготовления препаратов соосаждением плутония на носителе не является точным. Изме!рение препаратов Метод измерения препаратов плутония заключается в подсчете числа а-частиц, испускаемых препаратом в единицу времени в заданном телесной угле, определяемом геометрическим расположением препарата и регистрирующего датчика. Для получения более точных .результатов для каждого анализируемого раствора рекомендуется готовить несколько параллельных препаратов. Форма и размер подкладки зависит от типа счетных камер, но они должны быть одинаковыми в случае эталонных и рабочих препаратов.
Измерения начинают с определения фона, т. е. числа импульсов, возникающих з камере в отсутствие пробы. Далее измеряют эталонный и рабочие препараты, Каждый препарат промеряют несколько раз по 4 — 8 мин. в зависимости от измеряемой активности и требуемой точности. В измерения вносят поправку иа фон и находят среднее значение для каждого образца.
Концентрацию плутония в препарате определяют двумя способами: а) сравнением интенсивности излучения анализируемого и эталонного препаратов; б) расчетным путем, используя величины эффективности счета камеры и удельной активности плутония. Количество плутония на подкладке рассчитывают по Формуле: Ж Рп (мкг) = (3) Р й)е где /)/ — счет, имп/мин; )то — удельная активность плутония с учетом изотопного состава, рапп/мин ° миг; Р— эффективность счета. В последнее время получил распространение метод измерения а-активности непосредственно на поверхности жидких препаратов плутония.
Особенность измерения а-активности жидких препаратов заключается в том, что толщина слоя имеет величину, ббльшую длины пробега а-частнц в этом веществе. Количество раствора в слое должно составлять более 5 мг/сма. В таких препаратах главное значение имеет поверхностная концентрация плутония, а не общее количество плутония в образце. На результаты а-счета с поверхности жидких препаратов большое влияние оказывает плотность раствора. Колебания плотности раствора в пределах 0 — 0,4% не влияют на точность определений, колебания плотности выше этой величины недопустимы (Е. В. Чванкин, О.
И. Терновская, 1956 г.). Метод определения концентрации плутония на поверхности жидких препаратов используют для водных (Е. В. Чваикин, О. И. Терновская н др., 1956 г.), а также для неводных растворов (И. С. Осипов и Ю. С. Самойлова, 1957 г.; Н. А. Землянухи- 139 на, О. П. Яркин и др., 1958 г.) с концентрацией плутония от 0,01 до 250 мг/л, Активность измеряют с помощью сцинтидляционного счетчика.
Поверхность жидкого препарата в кювете фиксируется на строго определенном расстоянии от рабочей поверхности счетчика (экрана), но не менее 5 мм. Для защиты люминофора от воздействия пара кислот применяют специальные пленки из кварца, золота (И. И. Павлов, 1960 г.) или нитролака, которые натягивают прямо на экран. Концентрацию плутония в анализируемых растворах определяют по формуле: (4> импульсов применяются статистические методы теории вероятности. Если за время ! в среднем подсчитывается А/ частиц, то вероятность того, что за то же время будет измерено х частиц, равна ~г — Ф 1Рх = — е х! (6) Это выражение известно под названием закона распределения Пуассона. На рис.
55 показано относительное распределение где С вЂ” концентрация плутония в анализируемой пробе, мг/л; й/ — счет с вычетом фона, ими/милн й — коэффициент счета. Увеличение коэффициента счета повышает чувствительность установки и позволяет определить меньшие количества плутония в растворе. Коэффициент счета зависит от плотности и соленого состава раствора. Коэффициент счета определяют измерением эталонных растворов плутония с плотностью, равной плотности анализируемых растворов по формуле: 0г 4 = — мг.мки/л имл, а~о (5) где Са — концентрация плутония в эталонном растворе, мг/л; и/е — счет эталонного раствора с вычетом фона, имп/мин.
Ошибка определения плутония в растворах с концентрацией более ! мг/д не превышает 10%, с концентрацией от 1 мг/л и ниже — около 20%. Поскольку данный метод определения плутония не требует специальной подготовки препаратов для измерения, время анализа сокращается до 15 — 20 мнн. Ошибка радиометрического метода определяется рядом факторов: а) точностью приготовления и разбавления измеряемых растворов, а также нанесения аликвотной части на подкладку; б) поглощением п-частиц, обусловленным неравномерным распределением и толщиной твердого вещества на подкладке; в) статистической погрешностью а-счета. Статистические ошибки счета. При использовании счетчика с известной эффективностью счета (см.
ниже) измеренное число распадов в единицу времени никогда не равно средней скорости, определяемой основным законом распада, но колеблется около нее с некоторой статистической погрешностью. Это происходит от того, что каждый акт распада является независимым случайным событием. Измеренная интенсивность счета приближается к среднему значению только прн очень большом количестве импульсов. Для оценки точности измерения ограниченного числа 140 и 4 УУ Гг Гз' ЗУ 4У Ю а~ т Ли Уосло чрслг чу, гу Рис.
ов Закон распределения Пуассона частиц при /ч', равном 10 н 100. Среднеквадратичное или стандартное отклонение и от среднего числа импульсов /у' может быть найдено из выражения: (7) Относительное отклонение при этом равно )гд1г ч уи Это выражение показывает, что точность измерений может быть повышена увеличением числа сосчитанных импульсов, если, конечно, другие ошибки не будут превышать получаемой из формулы точности. Вероятность того, что результат измерения будет отличаться от истинного на величину, меньшую стандартного отклонения, составляет примерно 68,3о/о. Соотношение между стандартным отклонением и отклонениями на других уровнях надежности приведено в табл. !3. При измерении активности препаратов из сосчитанного количества импульсов обычно вычитается среднее число импульсов фона за то же время.
Наличие фона вносит дополнительную 141 Таблица 13 Соотношение между средними аеаичинами опшонений нерееткееее появления какашек ошкбкв Отвошекке, ошкбка/о Ошкбка 0,500 0,575 0,6745 0 „7979 Веронская, 5 Среднеарафметическак, Ч Стандартная (среднеквадратичная), о Ошибка при надежности 90%......,. 95% 99% 99,9% 0,633 $,645 $, 960 2,575 3,30 0,900 О, 950 О, 990 0,999 ошибку в измерение активности; статистически сложная ошибка равна корню квадратному из суммы квадратов отдельных оши- бок, которая для стандартных отклонений имеет вид (8) и = р па + пв. ,Г а!„+ р !я сл (9) где о„— стандартное отклонение, имп/мин; !и'к — скорость счета самого препарата, имп/мин; тск — величина фона, имп7мин; !и и Тр — время измерения препарата и фона, мин.
Этот же закон имеет силу для других видов средних отклонений (ь, ч) и пр.). При вычислении сложной ошибки количество импульсов для препарата и фона и их отклонения необходимо относить к одному и тому же промежутку времени, лучше всего единице времени, так как время измерения. препарата и фона может быть различным. Например, за 10 мин.
измерения фона было подсчитано 100 импульсов со стандартным отклонением 10 импульсов, или 1О.+1 имп/мин. Измерение препарата дало величину, равную 600 импульсов со стандартным отклонением 24,5 импульса за 20 мин., или 30ч-1,23 имп!мин. Таким образом, собственная активность препарата составляет 20 имп7мин со стандартным отклонением, равным )/!в+7,23в = 1,58 имп/мин, или 7,9 о!о. В соответствии с табл.
13 ошибка при надежности 907о, равная 1,645 а, составит 2,6 имп)мин или 13о)о. Стандартное отклонение может быть выражено через скорость счета и время измерения при помощи формулы. Расчет предыдущего примера по этой формуле приводит к тому же результату более коротким путем. Другие вопросы техники измерения препаратов, в том числе аппаратурные ошибки, коротко рассматриваются в следующем разделе. Аппаратура Наиболее полно аппаратура для а-измерений освещена в работе Джеффи [3, гл.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
