Практическое использование РЭА.
Рентгеновский эмиссионный анализ с возбуждением тяжелыми заряженными частицами начал применяться лишь с 1970 г. Тем не менее, метод уже получил признание и быстро внедряется в промышленность, медицину и в службу охраны окружающей среды. Задачи, решаемые с помощью РЭА, сходны, по существу, с задачами, решаемыми с помощью активационного анализа на запряженных частицах, с той разницей, что РЭА предпочтителен для определения тяжелых элементов в матрицах из легких элементов.
Другими примерами, когда промышленное использование РЭА с возбуждением протонами или другими частицами может оказаться экономически целесообразным, являются контроль металлических примесей в оловянном покрытии медной проволоки и контроль поверхностного загрязнения магнитной пленки. Экспресс-анализ сплавов на основные составляющие и содержание присадок также должен получить промышленное применение. Даже для толстых образцов достигнутые чувствительности определения металлических присадок в сталях составляли порядка 10 мкг/г. При этом авторы применяли майларовый и хромовый поглотители: первый - для устранения тормозного излучения от вторичных электронов, второй - для устранения влияния сильного характеристического рентгеновского излучения от железа.
Следует отметить и применения РЭА для решения разовых задач, например, таких, как определение природы налета на изоляторах, появление которого могло привести к пробою.
В медицинской практике РЭА применяют для диагностики первичного цирроза по резко повышенным концентрациям меди и цинка в печени. Возможность анализа образцов массой всего (10 – 12) мг, которые достаточно легко получать у пациентов пункционной биопсией, обусловливает основное достоинство применения метода.
С целью охраны здоровья населения, которому угрожает загрязнение окружающей среды, налаживают методики РЭА для массовых исследований биологических образцов. Контролируют уровни свинца в молочных зубах у детей и в крови жителей загрязненных районов, проводят многоэлементный анализ загрязнителей (ртути, кадмия, свинца и др.) в полосах. В последнем случае возможности метода ярко выявлены и работе, в которой единичный волос анализируют в сечении сканированием протонным пучком диаметром 5 мкм. Практическое значение работы заключается в том, что по распределению микроэлементных загрязнителей по сечению волоса можно судить об источнике их поступления. Сканируют волосы и вдоль их длины, что позволяет в некоторых случаях выявить историю поступления загрязнителей внутрь организма.
Рис 3.4. Временные вариации относительных концентраций некоторых
загрязнителей в воздухе по числам и времени суток.
Быстро растет число работ по РЭА разнообразных объектов окружающей среды: воздуха, воды, почвы, растений и животных, особенно входящих в пищевую цепочку человека, отходов промышленности, коммунального и сельского хозяйства.
Частицы, взвешенные в воздухе, анализируют на элементный состав в целях определения не только уровня, но и источника загрязнений, как и при использовании АА. Однако преимуществом РЭА является высокая производительность метода - многие тысячи образцов в год. Наряду с фракционным анализом взвешенных частиц по их размерам исследуют элементный состав аэрозолей, задержанных фильтрами в последовательные промежутки времени безотносительно к их размерам. Такого рода анализ тоже позволяет установить роль различных источников загрязнения. В частности, важное значение имеет контроль за компонентой, обусловленной интенсивными потоками автотранспорта. Этот компонент идентифицируется по определенному элементному составу и вариациям концентраций соответствующих элементов в воздухе в течение суток. Результаты таких измерений вблизи автострады для пар Рb-Вr, Са-Fe и Cl-S приведены на рис.3.4. Свинец и бром, очевидно, обусловлены автомобильными выхлопами. Их концентрации хорошо скоррелированы между собой, максимумы приходятся на часы пик, а минимум - на ночное время. Главным источником пары Са-Fe является дорожная пыль, поднимаемая автомобилями. Однако есть и вклад выдуваемой почвы, что видно по нарушениям регулярности. Сера и хлор не обнаруживают регулярных вариаций в течение суток. Содержание серы обусловлено более или менее постоянными источниками загрязнения при сжигании топлива и т. п. Появление «всплесков» хлора связано с ветрами с моря. Результаты этих измерений не только нужны для систематического контроля, но используются при рассмотрении проекта расширения дороги в целях предсказания его последствий.
Можно не сомневаться, что РЭА с возбуждением протонами и другими тяжелыми заряженными частицами, получаемыми на ускорителях, будет развиваться опережающими темпами по сравнению с другими аналитическими методами, осуществляемыми на ускорителях.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Кузнецов Р. А. Активационный анализ. М., Атомиздат, 1967.
Боуэн Г., Гиббонс Д. Радиоактивационный анализ. Пер. с англ. М., Мир, 1968
Сокольский В. В. и др. В кн.: Активационный анализ. Ташкент, 1971, с. 206.
Страшинский А. Г. и др. В кн.: Атомная энергия, 1975, т. 39, вып. 4, с. 283.
Мамиконян С. В. Аппаратура и методы флюоресцентного
рентгенорадиометрического анализа. М., Атомиздат,1976.
Рябухин Ю.С., Шальнов А.В. Ускоренные пучки и их применение. М., Атомиздат,
1980.
7. Глухов Г.Г. Нейтронно-активационный анализ с использованием
исследовательского ядерного реактора НИИ ЯФ ТПУ. Изв. Вузов. ФИЗИКА. № 4,
1998, с.207.
Достарыңызбен бөлісу: |
