Prompt-gamma aktivációs analitika. Révay Zsolt

Hasonló dokumentumok
Izotópkutató Intézet, MTA


XLVI. Irinyi János Középiskolai Kémiaverseny február 6. * Iskolai forduló I.a, I.b és III. kategória

Kémiai fizikai alapok I. Vízminőség, vízvédelem tavasz

Elemanalitika hidegneutronokkal

Nagyteljesítményű elemanalitikai, nyomelemanalitikai módszerek

RÖNTGEN-FLUORESZCENCIA ANALÍZIS

Az elektronpályák feltöltődési sorrendje

Gamma-röntgen spektrométer és eljárás kifejlesztése anyagok elemi összetétele és izotópszelektív radioaktivitása egyidejű elemzésére

15/2001. (VI. 6.) KöM rendelet. az atomenergia alkalmazása során a levegbe és vízbe történ radioaktív kibocsátásokról és azok ellenrzésérl

Röntgen-gamma spektrometria

Atomreaktorok üzemtana. Az üzemelő és leállított reaktor, mint sugárforrás

NEUTRON-KOINCIDENCIA MÉRÉS KOMBINÁLÁSA NEUTRON RADIOGRÁFIÁVAL KIS MENNYISÉGŰ HASADÓANYAG KIMUTATÁSÁRA (OAH-ABA-10/14-M)

9. A felhagyás környezeti következményei (Az atomerőmű leszerelése)

Detektorfejlesztés a késő neutron kibocsájtás jelenségének szisztematikus vizsgálatához. Kiss Gábor MTA Atomki és RIKEN Nishina Center

RÉSZLETEZŐ OKIRAT (3) a NAH / nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

1.ábra A kadmium felhasználási területei

a NAT /2008 számú akkreditálási ügyirathoz

Nukleáris vizsgálati módszerek az IKI-ben

AZ MFGI LABORATÓRIUMÁNAK VIZSGÁLATI ÁRAI

Képalkotás neutronokkal (radiográfia és tomográfia)

NE FELEJTSÉTEK EL BEÍRNI AZ EREDMÉNYEKET A KIJELÖLT HELYEKRE! A feladatok megoldásához szükséges kerekített értékek a következők:

Aktiválódás-számítások a Paksi Atomerőmű leszerelési tervéhez

Neutron Aktivációs Analitika

KRISTÁLYOK GEOMETRIAI LEÍRÁSA

Bemutatkozás, a tárgy bemutatása, követelmények. Munkavédelmi tájékoztatás.

a NAT /2006 számú akkreditálási ügyirathoz

Sindely Dániel Sindely László: Atommag modellek és szimmetriáik 325

PROMPT- ÉS KÉSŐ-GAMMA NEUTRONAKTIVÁCIÓS ANALÍZIS A GEOKÉMIÁBAN I. rész

0,25 NTU Szín MSZ EN ISO 7887:1998; MSZ 448-2:1967 -

Nemzeti Akkreditáló Testület. RÉSZLETEZŐ OKIRAT a NAT /2014 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Modern fizika laboratórium

ALPHA spektroszkópiai (ICP és AA) standard oldatok

RADIOAKTÍV HULLADÉKOK MINŐSÍTÉSE A PAKSI ATOMERŐMŰBEN

Az elemek rendszerezése, a periódusos rendszer

Szentmiklósi László BEVEZETÉS IDŐFÜGGŐ FOLYAMATOK ALKALMAZÁSA. Ph. D. ÉRTEKEZÉS TÉZISEI. A PROMPT-γ AKTIVÁCIÓS ANALÍZISBEN

KÉMIA TEMATIKUS ÉRTÉKELİ FELADATLAPOK. 9. osztály C változat

a NAT /2008 számú akkreditált státuszhoz

Modern Fizika Labor. Fizika BSc. Értékelés: A mérés dátuma: A mérés száma és címe: 9. mérés: Röntgen-fluoreszcencia analízis április 22.

Radioizotópok az üzemanyagban

Gamma-röntgen spektrométer és eljárás kifejlesztése anyagok elemi összetétele és izotópszelektív radioaktivitása egyidejű elemzésére

Nagy érzékenyégű módszerek hosszú felezési idejű nehéz radioizotópok analitikájában. Vajda N., Molnár Zs., Bokori E., Groska J., Mácsik Zs., Széles É.

Nemzeti Akkreditáló Testület. MÓDOSÍTOTT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (2) a NAT /2014 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Könnyűfém és szuperötvözetek

A budapesti aeroszol PM10 frakciójának kémiai jellemzése

Képalkotás a pásztázó elektronmikroszkóppal

Izotóp geológia: Elemek izotópjainak használata geológiai folyamatok értelmezéséhez.

Nukleáris adatok felhasználása A nukleáris adatok mérésének módszerei és nehézségei

Uránminták kormeghatározása gamma-spektrometriai módszerrel (2. év)

Szigetelők Félvezetők Vezetők

Követelmények a Szervetlen kémia laboratóriumi gyakorlatokhoz 2012/2013 tanév I. félév

MÛTÁRGYAK RONCSOLÁSMENTES VIZSGÁLATA NEUTRONOKKAL AZ EU ANCIENT CHARM PROJEKT

2011/2012 tanév I. félév

Az elemek periódusos rendszere (kerekített relatív atomtömegekkel)

a NAT /2006 számú akkreditálási ügyirathoz

Nemzeti Akkreditáló Testület. MÓDOSÍTOTT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAT /2014 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Magszintézis neutronbefogással

Előadás címe: A környezetszennyezés hatása a vizek halfaunájára. Mihelyt tudjátok, hogy mi a kérdés érteni fogjátok a választ is Douglas Adams

1000 = 2000 (?), azaz a NexION 1000 ICP-MS is lehet tökéletes választás

In-situ mérés hordozható XRF készülékkel; gyors, hatékony nehézfémanalízis

Technikai követelmények:

PROMPT GAMMA AKTIVÁCIÓS ANALÍZIS (PGAA) III. rész

Sugárzások kölcsönhatása az anyaggal

NEUTRON-DETEKTOROK VIZSGÁLATA. Mérési útmutató BME NTI 1997

Nukleáris anyagok, radioaktív sugárforrások és radioaktív hulladékok kategorizálása

Atomszerkezet, kötések

VIZSGÁLATI JEGYZİKÖNYV TALAJVIZSGÁLAT

MAGYARORSZÁG GEOKÉMIAI ATLASZA. Északi-középhegység

6. A preparált minták röntgen-fluoreszcens vizsgálata

Bútordíszítô elemek és dekorációs anyagok

RADIOKÉMIA SZÁMOLÁSI FELADATOK Szilárdtest- és Radiokémiai Tanszék

Analitikai kémia I (kvalitatív) gyakorlat 2014

NÉHÁNY KÜLÖNLEGES FÉMES NANOSZERKEZET ELŐÁLLÍTÁSA ELEKTROKÉMIAI LEVÁLASZTÁSSAL. Neuróhr Katalin. Témavezető: Péter László. SZFKI Fémkutatási Osztály

Sugárzások kölcsönhatása az anyaggal. Dr. Vincze Árpád

MÁTRIXHATÁS CSÖKKENTÉSE PROMPT GAMMA AKTIVÁCIÓS ANALÍZISBEN DECREASING MATRIX EFFECT IN PGAA

Atomfizikai összefoglaló: radioaktív bomlás. Varga József. Debreceni Egyetem OEC Nukleáris Medicina Intézet Kötési energia (MeV) Tömegszám

Áramforrások. Másodlagos cella: Használat előtt fel kell tölteni. Használat előtt van a rendszer egyensúlyban. Újratölthető.

Jellemző redoxi reakciók:

MAGYARORSZÁG HÉVÍZKÚTJAI VII. kötet kiegészítése javításokkal

Villamos tulajdonságok


KÉMIA TEMATIKUS ÉRTÉKELİ FELADATLAPOK. 9. osztály A változat

Előtétszó Jele Szorzó milli m 10-3 mikro 10-6 nano n 10-9 piko p femto f atto a 10-18

A bórsavtól a lipofil karboránt tartalmazó peptidomimetikumokig

RÉSZLETEZŐ OKIRAT a NAH /2016 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Jegyzet. Kémia, BMEVEAAAMM1 Műszaki menedzser hallgatók számára Dr Csonka Gábor, egyetemi tanár Dr Madarász János, egyetemi docens.

Analitikai kémia I (kvalitatív) gyakorlat tematika 2010

Cs atomerőművi hűtővízben és radioaktív hulladékban

Az Analitikai kémia III laboratóriumi gyakorlat (TKBL0504) tematikája a BSc képzés szerint a 2010/2011 tanév I. félévére

Minőségi kémiai analízis

Fémes szerkezeti anyagok

I. ANALITIKAI ADATOK MEGADÁSA, KONVERZIÓK

Adatgyőjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb mőszerei

RÉSZLETEZŐ OKIRAT (2) a NAH /2016 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

A) Ásványi és nem ásványi elemek: A C, H, O és N kivételével az összes többi esszenciális elemet ásványi elemként szokták említeni.

A standardpotenciál meghatározása a cink példáján. A galváncella működése elektrolizáló cellaként Elektródreakciók standard- és formálpotenciálja

A Talaj-és Növényvizsgáló Laboratórium szolgáltatásai

Deme Sándor MTA EK. 40. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam Hajdúszoboszló, április

Anyagvizsgálati módszerek Elemanalitika. Anyagvizsgálati módszerek

Összetett minták belső részleteinek elemzése prompt-gamma aktivációs analízissel

Átírás:

Prompt-gamma aktivációs analitika Révay Zsolt

Prompt-gamma aktivációs analízis gerjesztés: neutronnyaláb detektált karakterisztikus sugárzás: gamma sugárzás Panorámaanalízis Elemi összetétel -- elvileg minden elemről Izotópösszetétel -- elvileg minden izotópról Mintaelőkészítés nincs Roncsolásmentes átlagos összetétel mélységi információ

A PGAA budapesti módszere 1. Berendezésépítés, mérésvezérlés Alacsonyhátterű mérőhely (MG, BT, RZS, SZL, KZ) Spektrumgyűjtő,mintaváltó- és nyalábzárvezérlő (SZL) 2. Spektrum-kiértékelés Hypermet (FB), GammaView-GammaFit (SZL),... 3. Detektor-kalibrálás (BT, FB, MG) Hatásfok Nonlinearitás 4. Spektroszkópiai adatkönyvtár (RZS) 5. Analitikai módszer (RZS) Molnár Gábor, Fazekas Béla, Belgya Tamás, Révay Zsolt, Szentmiklósi László, Kis Zoltán Bevezetve: München, Texas (Lisszabon,...) Hypermet: 20 30 eladott példány Berendezések: München, Argentína, Texas, Lisszabon, Peking?, India?, Marokkó?, Egyiptom?, Sydney?

1. Berendezés

2-3. Spektrum-kiértékelés és kalibrálás

4. Spektroszkópiai könyvtár 1 H O 3 Li CO 3,C-F 11 Na * CO3,C-H-O 19 K 4 Be * O 12 Mg * 20 Ca * O HCO 3 CO3 37 Rb 38 Sr O CO3 CO3 55 Cs 56 Ba O OH,CO 3 87 (Fr) 88 (Ra) 89 (Ac) 1 D O 5 B C, H-O H 6 C ** 13 Al 14 Si ** O * O N 7 N 8 O 9 F C-D-O, NO 3 H, Be C 15 P 16 S 17 Cl * O ** 21 Sc 22 Ti 23 V 24 Cr 25 Mn 26 Fe 27 Co 28 Ni 29 Cu 30 Zn 31 Ga 32 Ge 33 As 34 Se 35 Br O ** O O * O-H * O ** * ** * O * O ** * O O * O-H * 39 Y 40 Zr 41 Nb 42 Mo 43 (Tc) 44 Ru 45 Rh O O O ** ** * 57 La 72 Hf 73 Ta 74 W 75 Re 76 Os O * O * O O * * O 2 H, 11 B, 6 Li, 7 Li, 13 C, 15 N, 18 O, 235 U C-H C-H 46 Pd * 47 Ag ** 48 Cd ** 49 In * 50 Sn ** C,C-H C-H 2 He 10 Ne 18 Ar * 36 Kr * 51 Sb 52 Te 53 I 54 Xe O ** * C-H F 77 Ir 78 Pt 79 Au 80 Hg 81 Tl 82 Pb 83 Bi 84 (Po) 85 (At) 86 (Rn) * O * * ** O * ** ** 58 Ce O C-H-O 90 Th NO3 59 Pr 60 Nd 61 (Pm) 62 Sm 63 Eu 64 Gd 65 Tb 66 Dy 67 Ho 68 Er 69 Tm 70 Yb 71 Lu O O O O O O * O O O O O 91 (Pa) 92 U O C-H-O

5. Módszer az elemi összetétel meghatározására (ProSpeRo) Minőségi elemzés karakterisztikus csúcsok energiája Mennyiségi elemzés csúcsterület statisztikai módszerekkel Legkisebb négyzetes illesztés Statisztikai próbák

Példa: Urán 1. lépés: dúsítás meghatározása 5 Emission rate ratio 4 3 2 1 A(6395)/A(4060) A(4135)/A(4060) 0 0 0.2 0.4 0.6 U-235/U-238 mass ratio

2. lépés: U-vonalak parciális hatáskeresztmetszete Orig. nuclid 238 U 235 U Parent nuclide Type of meas. Energy (kev) Half-life Peak count rate (cps) Meas. sigma (barn) Calc. sigma (barn) 239 U PGAA 4060 0 0.98 0.192(2) 239 Np Decay 278 2.36 d 0.074 0.382(6) 0.383(6) 234 Th Nat 92 4.468 10 9 y 0.045(11) 236 U PGAA 6395 0 0.011 0.0038(2) 134 Te Chopped 297 0 1.60 0.22(2) 0.22(2) PGAA 134 Te Chopped 1279 0 0.49 0.20(1) 0.22(2) PGAA 140 Ba Decay 537 12.75 d 0.0122 0.066(3) 0.064(1) <1% <5% 235 U Nat 186 7.037 10 8 y 0.073

Módszerfejlesztések Láthatatlan minta elemzése A) Vastag tokba helyezett hasadóanyag kimutatása és jellemzése B) Kémiai reakció monitorozása vegyi reaktor belsejében

A) Kis hatáskeresztmetszetű tok nagy hatáskeresztmetszetű minta

3. lépés: U kimutatása Pb tokban Beütészám Beütészám (cps) (cps) 1.E+06 1.E+06 1.E+05 1.E+05 1.E+04 1.E+03 1.E+02 1.E+02 Pb U Pb tokban U/10 U/10 Pb 1.E+01 1.E+00 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 Energia (kev)

Rel. csúcsintenzitások Pb tokban mérve 1 "Transzmisszio" 0.1 elm 5mm elm 15 mm Pb 0.5cm Pb 1.5 cm Szórás pozicionálás nehezíti a mennyiségi elemzést 0.01 0 2000 4000 6000 8000 10000 Energia (kev)

Mennyiségi elemzéshez ismerni kell az egyes kölcsönhatások mértékét Monte Carlo szimuláció (KZ) A neutronok kölcsönhatása természetes uranil-acetát mintával ólomtokban. (Eseményszám: 10 000)

Neutronsűrűség uranil-acetát ólom tokban, anélkül, illetve üres ólomtok esetén 4. lépés: Urán mennyiségi meghatározása 1.4 1.2 1 neutronsűrűség 0.8 0.6 0.4 0.2 term U term U Pb tokban Pb tok 0-4 -3-2 -1 0 1 2 3 4 Mintától mért távolság (cm)

5. lépés: más módszerek bevonása Koincidencia-számlálás neutronnyalábban keltett hasadási neutronokon (SBO-val) Polietilén moderátor 19db 3 He neutron detektor cső Cd bélés Minta Neutronok Neutron repülési cső Elektronika IKI Pulse train reader

B) Kémiai reakció monitorozása kollimált nyalábban

Katalitikus reakció vizsgálata (FKO-val és a FHI-vel közösen) Kémiai reaktor Katalitikus cella: Pd + H Neutrontomográfia PGAA

Reaktor PGAA spektruma Counts 100000 10000 1000 1500 400 1000 Pd Al 300 H 500 200 100 0 610 615 620 0 2210 2215 2220 2225 2230 100 10 500 750 1000 1250 1500 1750 2000 2250 2500 Gamma-Ray Enegy (kev)

Eredmények H mennyiségének változása Pd katalizátoron A hidrogénezési reakció új modellje (+ in situ XPS, FHI) Mennyiségek Pd 7 mg Al 2 O 3 cső 2 g Al tok 0,8 kg H kimutatási határ: 5 µg!!

1-pentin hidrogénezése (h.p. XPS) H a fém belsejébe hatol H csak a felületen

Múlt és jövő PGAA és neutronradiográfia kombinálása

Belső részletek analízise

NORMA terv (NKTH...) Neutron Optics and Radiation Measurement for Analysis 1) Radiográfiás kép felvétele teljes nyalábban 2) Kiválasztott részletek elemzése neutron és gamma-sugárzás kollimálása