close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY5607

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
BY (11) 5607
(13) C1
(19)
7
(51) G 01T 1/167
(12)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ АМЕРИЦИЯ-241 В
ОБЪЕКТАХ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ
(21) Номер заявки: a 19990871
(22) 1999.09.21
(46) 2003.12.30
(71) Заявитель: Государственное научное
учреждение "Институт радиобиологии Национальной академии наук
Беларуси" (BY)
(72) Авторы: Грушевич Людмила Евгеньевна; Кудряшов Владимир Петрович; Миронов Владислав Петрович (BY)
(73) Патентообладатель: Государственное
научное учреждение "Институт радиобиологии Национальной академии наук Беларуси" (BY)
(57)
Способ определения содержания америция-241 в объектах внешней среды, включающий подготовку образца, введение внутреннего стандарта, извлечение радионуклидов,
очистку и выделение америция-241 на мишень, измерение α-излучения мишени и определение содержания америция-241 по соотношению площадей пиков америция-241 и внутреннего стандарта, отличающийся тем, что в качестве внутреннего стандарта вводят
калифорний-252 в количестве, обеспечивающем активность 0,001-10,0 Бк.
BY 5607 C1
(56)
Mietelski J.W. et al. Appl. Radiat. Isot., 1997, v. 48. № 5, p. 705-713.
Mietelski J.W. et al. Results of 90Sr and 239 + 240Pu, 238Pu, 241Am measurements in some samples of mushrooms and forest soil from Poland. Krakow, 1992.
RU 2132074 C1, 1999.
US 5442180 A, 1995.
Изобретение относится к области охраны окружающей среды, а именно к радиоэкологическому мониторингу и определению уровней загрязнения объектов внешней среды
(почва, аэрозоли, вода, биообъекты) по америцию-241.
Изобретение может быть использовано для оценки дозовых нагрузок на человека за
счет америция-241 и в ядерной технологии для определения содержания америция-241
(241Аm).
241
Am является долгоживущим трансурановым радионуклидом (период полураспада
458 лет). 241Аm в отличие от изотопов плутония обладает высокой подвижностью по компонентам пищевых цепочек и вследствие этого дозовая нагрузка на организм будет формироваться не только за счет ингаляции, но и его перрорального поступления. 241Аm
является искусственным радионуклидом, и его поступление во внешнюю среду связано с
развитием ядерной энергетики как в мирных, так и в военных целях.
Известен ряд способов определения 241Аm в объектах окружающей среды по собственному γ-излучению 241Аm [1-4]. Недостатком указанных способов является невысокая чувствительность определения уровней 241Аm в объектах внешней среды.
BY 5607 C1
Наиболее близким по техническому решению является способ определения содержания
америция в объектах внешней среды, включающий озоление навески, введение внутреннего стандарта, извлечение радионуклидов, очистку и выделение америция на мишень,
измерение α-излучения мишени и определение содержания америция-241 по соотношению площадей пиков америция-241 и внутреннего стандарта [5]. При этом навеску объекта окружающей среды озоляют в муфельной печи. Озоленную навеску переносят в
термостойкий стакан и вносят определенное количество внутреннего стандарта - раствора
243
Аm. Проводят концентрирование, радиохимическую очистку, выделение и изготовление мишени с америцием. Мишень измеряется на альфа-спектрометре.
Недостатком указанного способа является невысокая точность определения 241Аm, т.к. в
качестве внутреннего стандарта используется 243Am. Регистрация 241Аm на α-спектрометре
проводится по характеристическим пикам α-частиц, соответствующих энергии 5,48 Мэв.
Для 243Аm энергия α-частиц составляет 5,30 Мэв. Разница между энергиями α-частиц для
этих изотопов составляет 0,18 Мэв. Такая небольшая разница в энергиях не позволяет
обеспечить хорошее разрешение двух пиков. Недостаточное разрешение пиков определяемого радионуклида и внутреннего стандарта снижает точность определения активности
241
Аm в образце. Кроме того, в результате развития ядерной энергетики во внешнюю среду
был также выброшен и 243Am, что также является источником дополнительных ошибок.
Задачей настоящего изобретения является создание способа, обеспечивающего информативность о состоянии загрязнения окружающей среды америцием-241 с высокой точностью.
В результате решения данной задачи достигается новый технический результат, заключающийся в более точном определении в объектах окружающей среды 241Am.
Поставленная задача решается тем, что способ определения содержания америция-241
в объектах внешней среды включает в себя озоление навески, введение внутреннего стандарта, извлечение радионуклидов, очистку и выделение америция-241 на мишень, измерение альфа-излучения мишени.
Отличительной особенностью изобретения является то, что введение внутреннего стандарта осуществляют путем использования в качестве стандарта калифорния-252 в количестве 0,001-10 Бк.
Сущность предлагаемого изобретения заключается в следующем. В качестве внутреннего стандарта используется калифорний-252 (252Cf). Энергия α-частиц 252Cf составляет
6,11 Мэв. Разница между энергиями 252Cf и 241Аm составляет 0,63 Мэв. Достаточно высокая разница в энергиях α-частиц 252Cf и 241Аm позволяет определять 241Аm в объектах окружающей среды с достаточной точностью, причем требования к качеству мишеней,
изготовленных с 252Cf, значительно ниже, чем для 243Am. Кроме того, вследствие невысокого периода полураспада (2,5 года) 252Сf в настоящее время в объектах окружающей среды отсутствует. 252Cf принадлежит к семейству актинидов и является химическим
аналогом 243Аm. Поэтому при проведении всех радиохимических процедур, связанных с
выделением 241Аm из объектов внешней среды, выход 252Cf полностью идентичен выходу
241
Аm. Это позволяет использовать 252Cf в качестве внутреннего стандарта при радиохимическом выделении 241Аm. Величина активности вводимого 252Cf ограничена, во-первых,
чувствительностью современных α-спектрометров. Активности ниже 0,001 Бк недоступны для регистрации. Превышение величины 10 Бк приводит к уменьшению эффективности регистрации, обусловленной "мертвым" временем спектрометра.
Примеры 1-5.
Навеску почвы массой 10 г озоляли в муфельной печи при 600 °С. К озоленной навеске
почвы прибавляли в качестве внутреннего стандарта раствор 252Cf и 243Am. Золу обрабатывали 7,5 М HNO3 и кипятили в течение 30 мин. Раствор отфильтровывали и операцию
повторяли. Промывные воды соединяли. Раствор пропускали через анионит АВ-17 в NO3форме. Затем анионит промывали 50 мл 7,5 М азотной кислоты. Промывные воды соединяли и выпаривали до сухих солей. Осадок растворяли в 10 мл 8 М НСl и пропускали че2
BY 5607 C1
рез анионит АВ-17 в Cl- форме для очистки от железа. Фильтрат выпаривали и остаток
растворяли в 5-10 мл 1М НСl. Раствор пропускали через катионит ФИБАН-1К в Н+ форме.
Катионит промывали 25 мл 1 М НСl.
Актинидную фракцию элюировали 25 мл 4 М НСl. Элюат выпаривали, в стаканчик
вливали 10 мл 0,5 М HNO3 и добавляли раствор азотнокислого церия (содержание церия
не должно превышать 50 мкг в пересчете на металл). Раствор нейтрализовали аммиаком,
не содержащим СО2. Полученный осадок отфильтровывали через мембранный фильтр.
Активность мишени измеряли на α-спектрометре фирмы CANBERRA. Содержание 241Аm
определяли по соотношению площадей пиков 241Аm (Е∝ = 5,48 МэВ) и внутреннего стандарта 252Cf (6,11 Мэв).
Пример 6.
Америций-241 определяли по методу [3], где в качестве внутреннего стандарта использовали 243Am.
Результаты измерений представлены в таблице.
Активность введенАктивность241Аm,
Погрешность
252
ного Cf, Бк
Бк
определения, %
1
0,0005
1,2
100
2
0,001
1,8
15
3
5
1,7
10
4
10
1,9
25
5
12
2,4
48
243
6 (прототип)
введено 5 Бк Аm
2,8
56
Как видно из табличных данных, активность внутреннего стандарта ограничена пределами 0,001-10 Бк вследствие того, что активности ниже 0,001 Бк недоступны для регистрации, а выше 10 Бк из-за "мертвого" времени спектрометра приводят к увеличению
погрешности измерения 241Am.
Таким образом, предложенный способ позволяет определять содержание 241Am в объектах внешней среды с высокой точностью при введении в пробу 252Cf в количестве 0,00110 Бк.
№ мишени
Источники информации:
1. Ярошевич О.И., Жук И.В., Светлакова И.Н. и др. Методика определения удельной
активности радионуклида 241Am в пробах почв инструментальным методом по собственному гамма-излучению, // Перечень методических документов в области радиационного
контроля, допущенных Белстандартом к применению в Республике Беларусь. - Минск, 1992.
2. Ярошевич О.И., Жук И.В., Ломоносова Е.И. Разработка инструментальных методов
контроля за содержанием радионуклидов в почвах // Докл. АН Беларуси. - 1993. - Т. 37. № 6. - С. 49-52.
3. Кавхута Г.А., Башарин А.В., Ицакова Д.А. Методика определения содержания америция в биологических объектах // Перечень методических документов в области радиационного контроля, допущенных Белстандартом к применению в Республике Беларусь. Минск, 1992.
4. Mietelski J.W. et al. Appl. Radiat.Isot, 1997. - V. 48. - № 5. - P. 705-713.
5. Mietelski J.W. et al. Results of 90Sr and 239 + 240Pu, 238Pu? 241Am measurements in some
samples of mushrooms and forest soil from Poland. Krakow, 1992.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
155 Кб
Теги
by5607, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа