А.П. Виноградов - Аналитическая химия Урана (1113390), страница 57
Текст из файла (страница 57)
[)-Ионизационный метод нз-за его малой чувствительности применяется лишь при измерении руд с высоким (порядка 5 — 1034) содержанием 1). Импульсный а-методе использованием а-сцинтилляциоиных счетчиков является основным методом анализа минералов и малых навесок проб руды. р-Импульсный метод является очень чувствительным и применяется для измерения содержаний 1) в пробах в очень широком днапавоне. Существенным преимуществом его перед а- (и частично у-) Методом является меньшая зависимость от влияния ряда факторов, йкоторые часто бывают трудноконтролируемыми. у-Импульсный метод со счетчиками Гейгера-Мюллера по чувстви'тельности уступает [[-импульсному, а чувствительность у-импульс1ного метода со сцинтилляционными счетчиками является вели- 2Зт "36 чиной того же порядка, что и чувствительность р-импульсного метода.
При применении а- и у-методов необходимо, чтобы проба и эталон имели одинаковый или близкий химический состав вмещающего вещества. Следует также иметь в виду, что применение у-методг ограничивается практически неэманирующими пробами, так как результаты определения содержания О с помощью у-метода будут занижены примерно на величину коэффициента эманирования.
При измерении эманирующих проб а-импульсным методом с помощью счетчиков и р-методом результаты будут занижены примерно на 40'.,~ от величины коэффициента эманирования. При проведении измерений эманирующих проб в а-импульсных или ионизационных камерах (в настоящее время а-импульсные камеры применяются сравнительно редко) за счет выделения эманации из пробы результаты измерения будут завышены. В связи с этим измерения проб а-, р- или у-методами следует производить только в случае низкого эманирования или практического (у-измерения) его отсутствия. При значительном коэффициенте эманироваиия для определения содержания Г) следует пользоваться комбинированными радио- метрическими методами, так как за счет эманирования в пробе будет иметь место нарушение равновесия между группой Г) (включая ионий) и группой Ка.
Определение содержания 1) в урановых равновесных рудах Определение содержания Г) в урановых равновесных рудах производится с помощью простых (а-, р-, у-) радиометрических методов. Основным методом в этом случае, как уже отмечалось выше, является импульсный р-метод (13, 200). При определении содержания Г) в руде изготовляется порошковая проба. Степень измельчения зависит от метода исследования и типа руды. Наиболее тонкое (практически до состояния пудры) измельчение требуется прн а-измерениях, а в ()- и у-методах допускается более грубое измельчение (от 0,05 жгн при неравномерном и до 1 — 2 хьн при равномерном оруденении), но достаточно тонкое, чтооы обеспечить равномерное распределение урановых соединений во вмещающей породе.
Определение содержания Г) в руде с помощью импульсных или ионизационных измерений активности пробы производится путем сравнения интенсивностей излучения или величин ионизационных токов исследуемой пробы и уранового равновесного стандартного эталона. Для увеличения точности измерения рекомендуется, чтобы содержание Г) в стандартном эталоне было того же порядка, что и в исследуемой пробе. Для этого при измерениях проб с различным 238 содержанием Г) необходимо иметь набор урановых эталонов. Вычисление содержания П в пробе (в ',О) производится по формуле: /пг /ъ эт е где /„р и /„— величины ионизационного тока с натуральным рас- сеянием от исследуемой пробы и эталона при ионизационных изме- рениях или соответственно интенсивность излучения от пробы и эта- лона, включающая в себя натуральный фон прибора, при импульс- ных измерениях; ! — величина натурального рассеяния при ионизационных изь мерениях или натурального фона при импульсных измерениях; А — содержание 1) в эталоне,",О, При а-ионизацнонных измерениях проба и эталон берутся в на- сыщенном для а-лучей слое (порядка 40 — 50 жгlсж') на тарелочках одинаковой площади, помещаемых на дно ионизационной камеры.
При измерениях а-импульсным методом, кроме насыщенного для а-лучей слоя, могут использоваться тонкие слои; при этом бе- рут пробы и эталон одинакового веса. В р-импчльсном и 3-ионизационном методах измерения пробы и эталона пзооизводятся обычно в насыщенных для р-лучей слоях (1 — 1,5 г/гж ).
Если исследуемой пробы или эталона недостаточно для получения слоя насыщения, измерения производятся при оди- наковом весе эталона и пробы. При проведении импульсных измерений по у-лучам следует брать одинаковый объем пробы н эталона для обеспечения идентичных геометрических условий измерения. В этом случае при различной плотности эталона и пробы для измерений будут использованы раз- личные веса пробы и эталона, и формула (!) для вычисления содер- жания Г) будет иметь вид: х=А (2) э~ ф пр где Р„и Р.,— вес эталона и пробы. Г!ри всех видах измерений проба и эталон помещаются на спе-, , циальные тарелочки, форма и размер которых зависят от типа при- емника излучений.
Для увеличения чувствительности при р- и у-импульсных из- мерениях проб с низким содержанием 1) проба и эталон насыпаются в специальные тонкостенные стаканы, которые одеваются на счетчик. Ионизационные измерения проб обычно производятся на элек- трометрах или электроскопах (СГ-1м, СГ-2м), а при проведении импульсных измерений применяются специальные лабораторные установки (Б; Б-2; Тобол; ПС-!0000; ЛАС н др.) 1235!со счетчика- ми типа Гейгера-Мюллера или сцинтилляционными счетчиками, При отсутствии систематических, случайных ошибок и ошибок в работе аппаратуры относительная ошибка в определении содержа- Мпнпмальньы лоняеятраянп (% ! 1, поторйе моглт быть измерены с точностью ! порогопая чтастаи- тельность, % Вес пробы г З!стол анализа Прнчечан| . !.
и-Ионнзапнонный метод (электрометр СГ-1 м) . 10,0 Чувствительность электрометра 13.3 делений на вольт. Диаметр тарелочки 9 см, толщина слоя пробы О, ! слс 0,0!О 2. р-Импульсныт! ыетод (счетчик ЛС-2) а) измерения в таре- лочках Тарелочка размером !2ХЗк ! см 40,0 0,00! 0,004 б) излгерения встакан- чиках Стаканчик высотой 13 см, днаметроч 3,5 см 1(Х), О 0,0003 0,0015 в) измерение чалых навесок . 1,0 0,5 О,! 0,005 0,007 0,020 0,030 0,040 0,100 Допустимая крупность зерна 1 — 2 мл( 3, т-Импульсный метод .
а) измерения в тарелочках со счетчиком типа Гейгера- Мюллерз 40 1 0,0!5 Тарелочка размером Гак ЗИ ! 0,050 'б) измерения в пилиндрических стаканах со счетчиками Гейгера-М(атлера . Стакан высотой 13 см, у с внутренннч диа метром 3,2 сл, 200,0 0,002 О,О! внешним 5,2 см в) измерения с помощью спинтилляМионных счетчиков 0,0002 !ОО,О 0,001 Гб Анааатичеснан химия урана 24! 240 ния () в пробе, определяемая флюктуациями радиоактивного распада, рассчитывается по формчле: где ЛТ„р, ЛТ4, и ۄ— соответственно ошибки в определении иитенсивйости излучения или величины ионизационного тока пробы, фона и эталона.
Для импульсных измерений ЛТ = ~/ — "'; Л)е= )/ —; ЛТ„=- ф — ", (4) где (пр, (е и (ч, — время измерения пробы, фона и эталона. Для ионизационных измерений приближенная оценка ошибки в величине ионизациочного тока может быть получена по формуле: где К вЂ” число пар ионов, образуемых каждой частицей; е — заряд иона: ("г„, (ч' и Л'.„— полное число ионизирующих частиц от пробы, фона и эталона за время измерения.
Увеличивая навески пробы и эталона или увеличивая время измерения, можно добиться довольно высокой, не уступающей химическим анализам точности при определении содержания () П68!. Для характеристики описанных методов ниже приводятся некоторые краткие сведения об их точности и чувствительности (табл.35). За пороговую чувствительность метода принята величина, равная значению утроенной флюктуации фона.
Время измерения проб — )О мин. Степень дробления проб — 60 — )00 меш. ЫО). Определение содержания урана в урановых неравновесных и в урано-ториевых рудах Принципиально определение содержания Т) в урано-ториевых н неравновесных урановых рудах можно производить с помощью простых радиометрических методов, если в качестве эталона использовать руду данного месторождения, тщательно проанализирован. ную химическими методами. Однако такой способ является практически малопригодным изза отсутствия данных о постоянстве коэффициента нарушения равновесия и отношения Т)ьЛ) в исследуемых пробах данного месторождения, а следовательно, из-за невозможности использования типичного для данных руд эталона.
Поэтому определение содержания Т) в неравновесных и сложных рудах производится с помощью комбинированных радиометрических методов. Таблица 35 Характеристика радиометрнческих методов определения урана Измерения по р- и у-лучам, так же как и н простых р- и у-раднометрических методах, могут производиться на любых лабораторных установках, применяемых для р- и у-измерений. Для повышения чувствительности р- и у-измерений на счетчиках типа Гейгера-Мюллера рекомендуется применять установки с параллельным включением нескольких счетчиков. При у-измерениях повышение чувствительности осуществляется также использованием сцинтилляционных у-счетчиков.
В радиометрической практике для проведения ~+у-измерений часто используют установку, предложенную И. П. Шумилиным 12871. Приемником р- и у-излучения в ней является два ряда счетчиков типа МС-6 по четыре счетчика в каждом ряду, между которыми ставят пробу. Счетчики помещают в свинцовом домике.
Пробу насыпают в тарелочку, дно которой служит экраном для поглощения р-излучения при регистрации у-излучения. Одновременная регистрация р- и у-излучения производится с двумя установками типа Б нли Б-2. Для урано-ториевой руды с нарушением равновесия в ряду урана в 1955 г. Г. Р.
Гольбеком была разработана методика определения содержания 1) с использованием порогового спектрометрирования т-излучения при измерении со счетчиками Гейгера- Мюллера и измерения пробы по р-лучам [491. Формула для определения содержания 1) в этом случае может быть получена путем решения следующих трех исходных уравне7ъ'у, = (а К а+ Ь Т)з) Р Фу, = (а, Ка+ Ь, ТЬ) Р (15) У~ =-СО+А Ка+РАу Ка+В Т)т+РВуТп 1 где 13, Ка Т(т — процентное содержание в руде соответственно П, продуктов распада Ка и ТЬ; а, Ь, а, Ь вЂ” постоянные коэффициенты, определяемые опытным 1 1 путем и характеризующие интенсивность общего и дискриминированного у-излучения при 1 %-ном содержании Ка н ТЬ; Р— вес пробы, г; С, А,  — коэффициенты, характеризующие долю регистрируемого 8-излучения соответствующих радиоактивных элементов; А и „— коэффициенты, характеризующие долю у-излучения Ка и ТЬ, регистрируемую при р-измерениях.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
