Практическая работа студентов

 Работа 1. Определение активности сыпучих тел.

Аппаратура для занятия и реактивы:

1. Радиометр.

2. Кювета для образцов.

3. Измеряемые образцы.

4. Эталонный образец.

С задачей определения активности сыпучих тел сталкиваются при измерении зараженности почвы радиоактивными веществами, в геологии для выяснения активности проб песков, в химических лабораториях, занятых проблемами обогащения руд. Трудность решения задачи заключается в том, что активность определяемых веществ незначительна.

В нашем случае детектором излучения является галогенный счетчик типа СТС-6. Он вставляется в середину цилиндрической кассеты, заполненной исследуемым веществом после чего определяется активность пробы по суммарному эффекту от β- и γ-лучей. Ввиду значительной толщины стенок счетчика α-частицы в него не попадают.

Остановимся на методике отбора проб и подготовки их к радиометрированию. С целью определить, например, активность почвы, вызванную выпадением из атмосферы продуктов деления, полученных в результате испытаний ядерных устройств, берется ряд проб. Пробы берутся с открытого ровного и несколько возвышенного участка.

Верхний слой земли толщиной 7 см снимается небольшими четырехугольными пластами вместе с дерном с площади 0,5 м². Перед началом обработки пласты складываются растительностью вверх таким образом, чтобы получился четырехугольник, площадь которого измеряется. Толщина пласта доводится до 5 см срезанием нижнего слоя. Далее земля высушивается в шкафу при 200°С 10-12 ч. Воздушно-сухая проба просеивается через сито, с диаметром отверстий 1-2 мм. Из просеянной части почвы отбирается для анализа средняя проба весом от 1 до 4 кг.

Обработка проб начинается со сжигания органической части, которое может быть проведено сухим или мокрым способом. При сухом сжигании пробу осторожно прокаливают при температуре 400˚С в течение нескольких часов до полного удаления органических веществ. Пробы, где содержание последних незначительно, прокаливают при температуре до 200˚С.

Важнейшим этапом при определении активности является градуировка аппаратуры. Эталонные источники в данном случае должны иметь активность и энергию излучений, близкие к предполагаемым характеристикам проб. В связи с этим часто в качестве эталона используется соль KCl, содержащую радиоактивный изотоп ⁴⁰К. Активность соли равна 2,87 ∙10 ˉ⁷ Kи/мг.

Таким образом, задача сводится к определению активности неизвестных проб по методике сравнения с известной. Использование в качестве эталонного образца этой соли оправдано также тем, что в почве довольно широко распространен калий в различных соединениях.