Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 28. 10 augusti 1954 - Analys av produkter från atomreaktorer, av Hans von Ubisch
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
10 augusti 1954
635
Analys av produkter från atomreaktorer
Dr techn. Hans von Ubisch, Stockholm
En atomreaktor kan, förutom att den är en
energikälla, sägas vara en produktionsapparat
för grundämnen och isotoper. Den har sina
analytiska problem som man måste lösa för att
åstadkomma en för alla ändamål lämpad och
ekonomisk drift. Problemen är dock av annan
art än de som vanligtvis uppträder vid kemisk
eller metallurgisk verksamhet, därför att
analyserna principiellt endast kan utföras med
kombinationer av kemiska och atomfysikaliska
metoder, som ger såväl grundämnena som deras
isotopsammansättning.
Dessa två till synes mycket olika grupper av
metoder kompletterar varandra, men täcker
också varandra på många områden. En
rationalisering blir då påkallad, och det är frågeställningar
i samband härmed som skall diskuteras i denna
uppsats.
Nuklidanalys
Med kemisk analys förstår man i allmänhet
bestämning av halten av grundämnen eller
kemiska föreningar. Grundämnet är redan
fullständigt karakteriserat genom atomnumret Z
som anger dess plats i det periodiska systemet
och antalet protoner i atomkärnan. Man kan i
korthet beteckna en grundämnesanalys som
"en-dimensionell". Den totala mängden och
identiteten av varje grundämne förändras inte vid en
kemisk process.
Den kemiska verksamheten inom atomfysiken
sysslar däremot med atomslaget eller nukliden.
Uran t.ex. karakteriseras som kemiskt element
genom atomnumret Z 92, men för reaktorns del
måste man räkna med sju olika individer uran
med masstalen M 233—239. Skillnaden mellan
dessa individer utgörs av antalet neutroner N i
atomkärnan. Sambandet mellan dessa tal är som
bekant M — Z -{- N. Med M införs en ny
parameter vid sidan av Z, och analysen kan
betecknas som "tvådimensionell".
Den andra dimensionen, masstalet, kan man ej
bestämma med kemiska metoder. Nukliderna är
dessutom föränderliga, och analysen skall inte
upplysa om hur de sammansluter sig till
molekyler eller hur de fördelar sig i systemet i fråga,
utan hur de genom sina förändringar vandrar i
det tvådimensionella fältet av atomnummer och
masstal.
543/545 : 621.039.42
Många till sina verkningar mycket väsentliga
förändringar av reaktorbränslen beror på
omvandlingar av knappast vägbara mängder av
atomslag, och därför kommer man i utpräglad
grad att syssla med spåranalys. Kemisk
släktskap mellan t.ex. uran och transuraner och
mellan sällsynta jordarter och andra kemiska
element, som uppträder i klyvningsprodukter eller
konstruktionsmaterial, komplicerar ytterligare
arbetet såväl i preparativt som i analytiskt
avseende.
Denna mera komplicerade form för analys som
upplyser såväl om grundämnet som om
masstalet skall här provisoriskt kallas nuklidanalys.
Den används inte endast inom skilda fält av
atomfysiken, utan även i mineralogin t.ex. vid
åldersbestämningar av mineral och bergarter
innehållande radioaktiva grundämnen och deras
sönderfallsprodukter1.
Mätteknik
Under analysens gång använder man
anriknings-, identifierings- och mätförfaranden i en
rationell ordning, eller kombinationer av sådana
metoder. Kemiska anriknings- och
separationsförfaranden är mycket effektivare än t.ex.
iso-topseparationsförfaranden vid bestämning av
kvantiteter från 1 ^g och uppåt, och det är
därför naturligt att börja analysen med kemiska
separationer och eventuellt renframställning av
elementet i fråga.
Sedan man har utfört den kemiska
elementar-analysen, återstår en isotopanalys för att man
också skall få redan på i vilka masstal elementet
förekommer. I princip kan den senare analysen
ske med masspektrometer. Om endast uppgift
om vissa radioaktiva atomslag fordras, kan det
analytiska förfarandet förkortas och förenklas
avsevärt.
Det är i många fall, i synnerhet vid bestämning
av spårämnen, nödvändigt att utföra tre
kvantitativa förfaranden, nämligen kemisk anrikning
med känt utbyte, elementaranalys och
isotopanalys. Analysfelen adderas, och resultatets
noggrannhet beror på analytikerns skicklighet att
kombinera lämpliga förfaranden.
En granskning och jämförelse av olika
mätmetoders generella användbarhet, noggrannhet
och känslighet visar, att den masspektrometriska
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
