А.П. Виноградов - Аналитическая химия Урана (1113390), страница 58
Текст из файла (страница 58)
В 1952 г. Витаном, а в 1956 г. Харлн была предложена и провеена методика для определения содержания (1 и Т8 в равновесных Р ураио-ториевых рудах с использованием сцинтилляционногоу-с трометра 1576, !О!4]. При измерении пробы по двум каналам (методиьа Харли), установленным на 168 и 226 кэв и соответствующих измерениях урановых и ториевых эталонов были получены два уравнения, при решении которых определяется С (и ТЫ в рудах. Измерения производились в условиях одинаковой геометрии пробы и эталона.
Точность определения содержания 1' колебалась от десятых до нескольких процентов. В !959 г. опубликована отечественная работа, в которой приводится описание используемого для измерений многоканального у-спектрометра и результатов определения содержания (3 (Ка и ТЬ) в рудах, причем исследования проводились как на равновесных урано-ториевых и урановых рудах, так и неравновесных рудах (851.
Предел чувствительности метода с применяемым многоканальным у-спектрометром по разработанной методике измерения составлял 0,01% (). Определение содержания урана в породах Определение содержания (3 в горных породах радиометрическими методами проводится тремя способами: с помощью сцинтилляционных у-спектрометров, комбинированными радиометрнческими методами и с помощью методов микрорадиографии (85, 199, 225, 5761. С помощью метода- микрорадиографии производится определение содержания 13 в отдельных минеральных зернах, поэтому краткое описание метода сделано в разделе, посвященном определению (3 в минералах. При использовании у-спектроскопии методика исследования принципиально не отличается от исследования сложных руд.
При наличии равновесия в ряду 13 определение содержания производится с регистрацией по двум каналам (для исключения влияния Т)з на результаты измерения и одновременного его определения). В случае сдвига равновесия в ряду У для определения его содержания производится регистрация у-излучения по трем каналам. По результатам измерения составляют три исходных уравнения, при решении которых определяют содержание (3. Как и в случае комбинированных методов, результаты измерения выражают в единицах равновесного уранового эталона. Сведений, позволяющих судить о точности этих методов, в настоящее время еще недостаточно, но, по данным работы [5761, () может определяться с точностью до нескольких микрограммов.
При использовании комбинированных радиометрических методов с регистрацией ()- и у-излучения существенное отличие методики определения содержания (3 в породах от методики определениясодержания 13 в рудах заключается в необходимости учитывать влияние ()- и у-излучения К". В зависимости от состояния равновесия в ряду 13 для определения его содержания появляется необходимость в получении трех 24э (при равновесии в ряду 1)) или большего количества уравнений (при отсутствии равновесия в ряду Щ. При использовании у, у-дискриминированных, а- и р-измерений в описанном [225) случае определение () производилось со статистической ошибкой [-1О' . Определение содержания урана в минералах В зависимости от типа исследуемого минерала и содержания в нем урана для определения последнего могут применяться а-, р-импульсные радиометрические методы, методы у-спектроскопни или метод микрорадиографии.
Простые а-, р-методы используются при определении содержания 1) в урановых минералах, которое производится так же, как и в рудах с использованием порошковых проб. Особенностью методики является проведение измерений в тонких слоях. При исследовании минералов широко используется а-импульсный метод со сцинтилляцнонными счетчиками. В р-импульсном методе чаще чем цилиндрические используются торцовые счетчики. Пробу и эталон определенного веса помещают на тарелочку, диаметр которой несколько меньше диаметра приемника излучения. При использовании цилиндрических счетчиков больших размеров пробу и эталон помещают в специальные бумажные стаканчики, которые ставят непосредственно на счетчик.
Приближенное количественное определениесодержания () можно производить по р-методу в отдельных зернах минералов, причем в качестве эталона используют зерно минерала с известным содержанием 1). При определении содержания () в урана-ториевых минералах, так же как и при измерении руд и пород, используется метод у-спектроскопии [576). Особенностью методики является измерение малых навесок пробы, в связи с чем для увеличения чувствительности измерений используются кристаллы с отверстием, внутрь которых помещается проба минерала и эталон. Широкое применение для определения содержания () в минералах находит также метод микрорадиографии [199).
Определение содержания () в урановых минералах может производиться двумя способами: !) путем сравнения числа следов а-частиц от исследуемой пробы с числом следов а-!астнц от эталонного образца, приготовленного из аналогичного минерала с известным содержанием (); 2) расчетным путем по числу следов а-частиц, зарегистрированных в толстослойной эмульсии от образца, изготовленного в виде прозрачного шлифа без покровного стекла. В первом случае сравнение числа следов от эталонного образца н пробы производится на одинаковой площади эмульсии при одинаковой экспозиции пробы и эталона.
248 Содержание 13 в исследуемой пробе вычисляется по формуле: х=А —,", (16) ~аг где М„, и )ӄ— число следов а-частиц от пробы и эталона. При определении содержания () расчетным путем по числу следов производится их подсчет с остаточным пробегом в эмульсии р~2 см.
Для расчета содержания 1).пользуются формулой: л 3 1б,б 10' И.Ь ' (17) л о+ ть Г881О 44 сть 3,3 со т~~'п„.— 0,78 (18) где л~= и — и; сть — концентрация Т[! в образце, г/г. Для определения содержания () в урана-ториевых минералах в 1951 г. И. Кюри н Г.
Фарагги был предложен метод нейтронной микрорадиографии [439[. Определение содержания () производится по числу осколков деления [) под воздействием медленных нейтронов, которые не вызывают деления ядер Т[1. Расчет содержания 1) производится по формуле: А ! 1 22 У с 43(х — Ю ун' где А — масса атома (); Л' — число Авогадро; о -- эффективное сечение деления; 247 где и — число следов с 1 см' поверхности образца в ! сек; д -- плотность образца в г[см*; Я й= —, (Я' — пробег а-частиц в воздухе, Й вЂ” пробег в веществе); со -- концентрация 17 в г1г в исследуемом образце, изготовленном в виде тонкой пл~нки.
Определение содержания () в урана-ториевых минералах производится расчетным путем по числу зарегистрированных следов. Для этого, кроме подсчета числа следов и с р ~ 2 см, производится подсчет числа следов и, с р = -5,6 см и числа следов 'и, с р~ 7 см. Для вычисления содержания () используются 2 следующих исходных уравнения: .х — средний пробег осколков деления в воздухе; ; — минимальный пробег в воздухе осколка деления, которьш еще может быть измерен в эмульсии; и — шсло актов деления на 1 сиа; г" — поток нейтронов на 1 сна; й и и* имеют те же значения, что и в формуле (17).
Существенным преимуществом метода нейтронной микрорадиографии перед обычной радиографией является отсутствие влияниа, состояния радиоактивного равновесия на определение концентрации урана. И. ОПРЕДЕЛЕНИЕ УРАНА В ПОРОДАХ, РУДАХ И МИНЕРАЛАХ МЕТОДАМИ СПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛИЗА Ю, И. Беляев Спектральное определение малых количеств урана в рудах представляет собой трудную аналитическую задачу, так как абсолютная чувствительность обнаружения этого элемента невелика вследствие низкой летучести его окислов и сложности спектра, обладающего большим числом линий малой интенсивности.
В ряду летучестей уран находится в конце ряда (212!. Окислы урана в процессе испарения в дуге восстанавливаются до металла, который вступает в реакцию с графитом, образуя труднолетучие карбиды. Вще в 1926 г. Порлецца и Донатти !817! сделали попытку определения урана в антимите. Однако чувствительность, достигнутая ими, оказалась невысокой — 0,1оав.
В дальнейшем Мазер !732! повысил чувствительность определения урана до 0,05огав, используя прикатодную область дуги. Однако воспроизводимость результатов анализа оказалась неудовлетворительной. Для повышения чувствительности определения урана в рудах Страсхейм !941] предложил так называемый «усиливающий агет!11Ь рекомендованный Стедманом !935!. Применение КЬС! в качестве такого агента позволило Страсхейму достигнуть чувствительности 6 10 "о по линии урана 4244,4А и линии сравнения Р1 4232,5А.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
