中子活化分析原理及應(yīng)用概述

 

    所謂中子活化分析是利用有一定能量和流強(qiáng)的中子、帶電粒子或高能r光子去轟擊待分析樣品，使樣品中核素產(chǎn)生核反應(yīng)，生成具有放射性的核素，然后則測(cè)定放射性核素衰變時(shí)放出的瞬發(fā)輻射或緩發(fā)輻射，對(duì)元素作定性定量分析，從而確定樣品中的元素含量。

 

    中子活化分析的基本過程:首先尋找*方案，熟悉樣品的屬性，大致特征，計(jì)算*輻射條件和冷卻時(shí)間。接著，制備樣品和標(biāo)準(zhǔn)樣品，后者為防止反應(yīng)堆中子強(qiáng)度變化帶來的誤差作參照標(biāo)準(zhǔn)。不同形態(tài)的樣品采取不同的制備方法。固體塊直接截取放入容器中，粉末狀還應(yīng)稱重，液體要放在聚乙烯容器或石英安瓶?jī)?nèi)，氣體量好體積后放入石英管中。樣品制好后放入金屬罐內(nèi)，等待輻射。接著選擇*的輻射源，是使用反應(yīng)堆、加速器還是同位素中子源。然后進(jìn)行輻射、冷卻，輻射源工作的同時(shí)探測(cè)系統(tǒng)（包括半導(dǎo)體探測(cè)器，閃爍計(jì)數(shù)器等探測(cè)器和多道分析器）開始運(yùn)轉(zhuǎn)，測(cè)定核素的半衰期和射線能量、強(qiáng)度，zui后是利用電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

 

二、中子活化分析的應(yīng)用

 

     中子活化分析在考古學(xué)中主要用來測(cè)量陶瓷器、玻璃、銀幣、銅鏡、燧石、骨頭化石等樣品中的微量元素和痕量元素，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，尋找共同性和差異性，從而確定元素成分的演變、產(chǎn)地及礦源等。不同地區(qū)的陶瓷土的元素組成差異，特別是微量、痕量元素組成差異大于它們?cè)谕惶胀猎床煌课坏臐q落。以我國(guó)古瓷研究為例，古代瓷器原料就地取材，其中所含的微量元素種類不多，一般不影響瓷器質(zhì)量，但在瓷器中長(zhǎng)期保存，因而成為各類瓷器的分辨特征。經(jīng)中子活化分析不僅確定了古瓷中微量元素的古瓷窯窯系，分析了各處古窯的瓷土來源，瓷釉中元素含量的分布說明了原料配方上的差別。更重要的是利用中子活化分析的測(cè)量數(shù)據(jù)建立了各窯系、各瓷類的微量元素特征譜系，瓷類特征譜系因配料不同而形成，其中所含的元素和含量有明顯差別，如浙江龍泉窯青瓷釉的宋代和明代特征迥異。外國(guó)學(xué)者用中子活化分析技術(shù)已積累了許多資料。通過對(duì)古陶瓷的大量數(shù)據(jù)積累從中選出地域性特征微量、痕量元素及其含量，用現(xiàn)代陶器、源粘土進(jìn)行對(duì)比，進(jìn)一步推斷古陶瓷的制作年代和燒制地點(diǎn)。我國(guó)也用此法進(jìn)行研究。

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