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
Möjligheter och begränsning
Alla element av vilka en masspektrometriskt
användbar bärare finns kan bestämmas
kvantitativt genom isotoputspädning. Bäraren skall i
allmänhet bestå av samma element med avvikan-r
de isotopsammansättning. Enligt denna metod
kan man i alla fall bestämma ca 80 % av alla
element, eller alla av vilka det finns minst två
i naturen förekommande isotoper. Det går alltid
att förskjuta isotopförhållandena så mycket
(t.ex. uran anrikat på 235U) att produkten kan
tjäna som bärare för elementet med naturlig
isotopsammansättning. I andra fall framställer
man, t.ex. genom klyvning av uran, material
med en högst ovanlig isotopsammansättning
(t.ex. krypton och xenon). Radioaktiva isotoper
kan också användas förutsatt att de finns i för
den masspektrometriska mätningen tillräcklig
mängd.
Isotoputspädning används i synnerhet om man
ej kan separera elementet effektivt på grund av
kemisk släktskap med andra närvarande element
eller på grund av att det föreligger i liten
koncentration eller liten mängd. Metodens värde för
spåranalys inses om man beaktar att det är
lättare att framställa en till kvantitet och
isotopsammansättning exakt känd mycket liten mängd
av en substans (bäraren), t.ex. genom
utspädning och utportionering av en lösning, än det är
att bestämma den lilla mängd som finns i
provet. I grunden utför masspektrometern en
relativmätning av bärare och prov, och utbyten
vid koncentrations- och reningsförfaranden kan
man se bort från därför att dessa blir de samma
för båda substanserna.
Den minsta mängd eller koncentration av ett
element, som man kan mäta, varierar mycket
från fall till fall. Den beror på den kemiska
anrikningens och separeringens möjligheter, och
på den minsta mängd som måste tillföras
mass-spektrometern för att få ett mätbart spektrum.
Radioaktiva ämnen kan också användas som
bärare, om man mäter den specifika aktiviteten,
dvs. antalet sönderfall per viktsenhet av det
isolerade provet. För en dylik mätning behövs
uppenbart större mängder prov än för en
mass-spektrometrisk, och noggrannheten blir också
sämre.
Vid utbytesmätningar på klyvningsprodukter
av uran har man haft ett tillfälle att jämföra
noggrannheten hos den masspektrometriska
isotoputspädningen använd på stabila och
långlivade nuklider och hos radioaktivitetsmätningar
använda direkt på de kemiskt separerade
radioaktiva nukliderna. Den masspektrometriska
metodens fel var tiondels procent, och
aktivitetsmätningarnas flera procent. Den förra metoden
är alltså ca 10 gånger noggrannare.
Att isotoputspädningen och masspektrometrin
har kommit mera i förgrunden under de senaste
641
åren beror också på ökningen av reaktorernas
neutronflöden. Om omvandlingshastigheten för
materien i reaktorn stiger, t.ex. med faktorn
100, kan vägbara mängder av stabila och ej för
kortlivade ämnen framställas med rimliga
bestrålningstider.
Svårigheten med radioaktivitetsmätningar är
då att man ej vill ha större aktiviteter än att de
är bekvämt mätbara, och att man ej vill utsätta
sig för att redan erhållna radioaktiva nuklider
ånyo reagerar med neutroner. Dessutom kan
aktiverade föroreningar störa och orsaka mätfel.
Vidare uppstår fel vid exakta absolutmätningar
av radioaktivitet. Felkällorna behärskas i stort
sett mycket bättre vid masspektrometrin, som
dessutom också tillåter mätning av stabila
produkter och förbrukningen av en modernuklid.
Man skall dock inte använda den förhållandevis
dyrbara och långsamma masspektrometrin för
allt möjligt utan bör tillämpa den endast för de
uppgifter som ej tillfredsställande kan lösas
med andra metoder.
Oavsett vilken mätteknik man använder
kommer de stora mängder av radioaktivitet som
man måste handskas med i samband med
moderna högeffektsreaktorer, att innebära en
hälsorisk för personalen. Masspektrometrin
förefaller möjligen att vara mindre gynnsam i detta
avseende, men utvecklingen går mot användande
av allt mindre substansmängder, och man har
lyckats analysera många farliga ämnen.
Radioaktiva spårämnen
Man sätter ofta ett radioaktivt spårämne till
en substans för att följa dennas väg under
kemiska processer, och för att konstatera t.ex. att
en jonbytarkolonn tvättats fri från substansen i
fråga. Spårämnen kan användas för samma
ändamål också i samband med masspektrometriska
undersökningar. En fördel är härvid att det
radioaktiva ämnet inte ens vid mycket frikostig
användning kan förorena mätapparaturen eller
inverka på resultatet av en massspektrometrisk
mätning. Radioaktiviteten som sådan observeras
inte, och är det radioaktiva ämnet bärarfritt och
tillsätts i mycket liten mängd, iakttas dess linje
aldrig i masspektret.
Som ett exempel skall anföras Tomlinson och
Das Guptas16 bestämning av strontium (vanligt
strontium och radiogent 87Sr) i rubidiumhaltiga
mineral. Som bärare för isotopmätningen
användes klyvningsstrontium vilket som väsentlig
beståndsdel innehåller den farliga radioaktiva
isotopen 90Sr. Med jonbytare separerades en lösning
av mineralet i tre fraktioner, innehållande en-,
två- och trevärdiga joner. Radioaktiviteten av
90Sr, som lätt kan mätas, indikerade den
tvåvärdiga fraktionen, och aktiviteten hos
dotterelementet 90Y angav den trevärdiga. I den
envär-diga fraktionen fanns radioaktivt klyvningsrubi-
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
