大学课件《核化学与放射化学》第十章 放射性制靶和制源技术.pdfVIP

《核化学与放射化学》 第十章 放射性制靶和制源技术 第十章 放射性制靶和制源技术 有核化学研究、放射化学研究中，诸如裂变 产额、核反应截面测量、半衰期测量以及燃耗等 的测定中涉及到各种制靶和制源技术，环境样品 的分析、生物样品的分析等方面都涉及到制源技 术。因此，放射性制靶和制源技术在核化学与放 射化学研究中具有很重要的位置。 第十章 放射性制靶和制源技术 主要涉及加速器制靶和反应堆制靶，加速器所 用的靶子必须要考虑束流强度的衰减，所以需要 的靶子为薄靶，靶子装置需要冷却，因此除了靶 子的包装盒不同外，辐照靶子的制备方法是一样 的。而今后大家常用的可能是在反应堆上开展相 关的工作。因此，我们主要讲授反应堆相关的制 靶技术。 第十章 放射性制靶和制源技术 1. 反应堆靶材料 反应堆所需靶子的制备非常简单，主要考虑下 列因素： （1）中子注量率－待测核素的量； （2）照射时间－待测核素的量和杂质的产生 量； （3）照射位置的温度－靶子的热稳定性； （4）靶材料包装物的产生的放射性种类－放 射性操作或测量的干扰； （5）自屏蔽－中子注量率的降低； 第十章 放射性制靶和制源技术 1. 反应堆靶材料 靶子的制备技术在核化学和核参数测量研 究中具有重要作用。一般来说，靶子物有固体、 液体和气体三种物理形态。可根据实验的目的、 对象选择不同状态的靶子。对于核参数测量工 作，既要考虑靶子的形态，又要考虑靶子的厚 度、纯度和辐照后的放射性测量的干扰。通常 情况下不使用气体靶子。 第十章 放射性制靶和制源技术 1. 反应堆靶材料 （1）金属或高纯金属靶子 在测定稳定核素的反应截面时，通常用金 属作靶子。为了实验的准确性，需要进行同位 素富集，使靶子核素丰度尽可能高，所用靶材 料量尽可能少，一般情况是制做成金属丝和很 薄的金属箔。金属靶子物具有很好热稳定性和 辐照稳定性。 在活化截面测量或中子活化分析等研究中。 第十章 放射性制靶和制源技术 1.反应堆靶材料 （2）氧化物和盐类 Fenner等人应用Pm O 和Sm O 作为靶子，用能谱和质谱方法测 2 3 2 3 147 148m 147 148 定了 Pm(n, ) Pm(41,5d), Pm (n, ) Pm (5.4d) , 148mPm (n, )149Pm 147Sm (n, )148Sm 等反应的热中子截面。 151 127 129 Pattenden在测定裂变产物 Sm和 I、 I的中子反应截面时，将 Sm通过化学分离后转化成Sm O ， I转化成PdI 形式。 2 3 2 用氧化物和其盐类做靶，必须有很好的化学稳定性和辐照性能，且 不能带结晶水，具有准确的称量因子，容易制备。较常用的是氧化物。 第十章 放射性制靶和制源技术 1.反应堆靶材料 （3） 沉积靶 155 Mowatt研究 Eu的有效中子俘获截面和半衰期 155 时，所用 Eu样品是通过一个离子交换柱从所照射富集 154 155 98％的 Sm样品中分离出 Eu，沉积在2 mm厚的