close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY7579

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
BY (11) 7579
(13) C1
(19)
(46) 2005.12.30
(12)
7
(51) G 01T 1/00
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АМЕРИЦИЯ-241 В ПОЧВЕ
(21) Номер заявки: a 20020045
(22) 2002.01.18
(43) 2003.09.30
(71) Заявитель: Государственное научное учреждение "Институт радиобиологии Национальной академии
наук Беларуси" (BY)
(72) Авторы: Кудряшов Владимир Петрович; Миронов Владислав Петрович; Матусевич Жанна Леонидовна;
Крюк Алла Ивановна; Горбатова
Татьяна Александровна (BY)
(73) Патентообладатель: Государственное
научное учреждение "Институт радиобиологии Национальной академии
наук Беларуси" (BY)
(56) Ярошевич О.И. и др. // Доклады Академии наук Беларуси. - 1993. - Т. 37,
№ 6. - С. 49-52.
RU 2142127 C1, 1999.
US 5190881 A, 1993.
BY 7579 C1 2005.12.30
(57)
Способ определения америция-241 в почве, включающий извлечение радионуклидов
из пробы почвы массой 1 кг, добавление соли металла, изготовление счетной мишени, измерение активности америция-241 на мишени с использованием Х,γ-спектрометра и математическую обработку полученных результатов, отличающийся тем, что радионуклиды
извлекают путем озоления пробы с последующим кипячением с азотной кислотой, полученный раствор отфильтровывают, в качестве соли металла добавляют раствор 0,5-0,7 г соли
стронция, затем 5-10 г щавелевой кислоты, после чего раствор нейтрализуют водным аммиаком до рН 3-4, осадок отфильтровывают и из осадка изготавливают счетную мишень.
Изобретение относится к области охраны окружающей среды, а именно к радиоэкологическому мониторингу объектов внешней среды на содержание 241Am.
Известно, что 241Am относится к группе альфа-излучающих трансурановых элементов
и вследствие этого является одним из наиболее токсичных радионуклидов. Вследствие
своей высокой подвижности в основных компонентах биосферы в организм 241Am может
поступать не только ингаляцией радиоактивных аэрозолей, но также с продуктами питания
и водой. 241Am является искусственным радионуклидом и в природе не встречается. Его
появление в окружающей среде связано с развитием ядерной энергетики как в мирных, так
и в военных целях, кроме того, его содержание в окружающей среде после Чернобыльской
катастрофы непрерывно возрастает, поскольку он образуется в результате β-распада 241Pu.
241
Am кроме α-частиц испускает также и гамма-кванты с энергией 14 Кэв (43 %) и 59 Кэв
(34 %), что позволяет проводить его регистрацию на Х,γ-спектрометре [1].
BY 7579 C1 2005.12.30
Известны методы анализа на содержание 241Am путем его радиохимического выделения
из объектов окружающей среды, очистки, изготовления мишеней и альфа-спектрометрического измерения [1, 2].
Недостатками этих методов является трудоемкость и длительность радиохимических
процессов по определению содержания америция-241.
Наиболее близким по техническому решению является способ определения содержания 241Am, включающий извлечение радионуклидов из пробы почвы массой до 1 кг, добавление соли металла, изготовление мишени, измерение мишени на X,γ-спектрометре и
математическую обработку результатов измерений [3]. При кипячении с азотной кислотой
в раствор переходят радионуклиды и макрокомпоненты - железо, кальций, магний и т.д., в
то время как кремнеземные основы остаются в осадке, поэтому при выпаривании образовывают небольшое количество твердого вещества, что позволяет изготовить счетную мишень. Мишень обсчитывается на Х,γ-спектрометре по линии 59 Кэв.
Недостатком способа является невысокая точность измерения, поскольку радиоактивный изотоп цезий-137, попавший в окружающую среду в результате испытаний ядерного
оружия и различных ядерных аварий, присутствует в окружающей среде в гораздо более
высоком количестве по активности и имеет одну из линий γ-излучения 32,8 Кэв. При высоком содержании цезия-137 в мишени вследствие комптон-эффекта повышается уровень
фона для более высоких энергий, в результате снижается чувствительность определения
америция-241. Кроме того, операция выпаривания раствора трудоемка и длительна.
Задачей настоящего изобретения является создание способа, обеспечивающего информативность о загрязнении объектов внешней среды (почва, аэрозоли, вода и др.) 241Am
по гамма-излучению с высокой чувствительностью определения и упрощение процесса. В
результате решения данной задачи достигается новый технический результат, заключающийся в создании способа определения содержания 241Am с высокой чувствительностью и
экспрессностью.
Отличительной особенностью изобретения является то, что радионуклиды извлекают
путем озоления пробы с последующим кипячением с азотной кислотой, в качестве соли
металла добавляют 0,5-0,7 г раствора соли стронция, затем 5-10 г щавелевой кислоты, после чего раствор нейтрализуют водным аммиаком до рН 3-4, осадок отфильтровывают и
из осадка изготавливают счетную мишень.
Примеры 1-4
Навеска почвы массой 1000 г переносится в фарфоровый тигель и озоляется в муфельной печи при 550 ± 50 °С в течение 6-ти часов. Зола переносится в 2-литровый стакан
и в нее добавляется известное количество соли стронция. В стакан вносится 2-кратный
объем 8-молярной азотной кислоты и содержимое кипятится в течение 0,5-1 часа при перемешивании. Жидкость отфильтровывается и в нее добавляется щавелевая кислота. Раствор нейтрализуется аммиаком при рН 2, 3, 4, 5. Осадки отфильтровываются. Измерение
содержания 241Am проводится на Х,γ-спектрометре по линии, соответствующей энергии
гамма-квантов 59 кэВ. Математическая обработка полученных результатов проводилась
по программе обработки гамма-спектров [3].
Пример 5
Америций-241 определяли по методу-прототипу, причем предварительно проводилось
определение химического выхода с использованием радиохимического метода из 20 образцов почвы. Величина химического выхода составила ±20 %.
Результаты измерений представлены в табл. 1.
2
BY 7579 C1 2005.12.30
Примеры 6-10
Обработка пробы проводилась методом, описанным для примеров 1-4. Нейтрализацию аммиаком проводили до рН 3. Предварительно в раствор добавляли 0,4; 0,5; 0,6; 0,7;
0,9 г соли стронция. Результаты измерений представлены в табл. 2.
Таблица 1
№ примера Величина рН Минимально детектируемая активность америция-241 (Бк)
1
2
0,5
2
3
0,2
3
4
0,2
4
5
1,0
5 (прототип)
2,5
Таблица 2
№ примера Количество добавленной соли стронция (г)
Ошибка определения ( %)
6
0,4
40
7
0,5
20
8
0,6
15
9
0,7
20
10
0,9
40
Навеска пробы внешней среды кипятится в течение часа с азотной кислотой, жидкость
фильтруется и в фильтрат добавляют 0,5-0,7 г соли стронция при нейтрализации раствора
аммиаком, в осадок выпадают оксалаты стронция и кальция. Начало выпадения оксалатов
рН 2. Америций, находящийся в растворе нацело, соосаждается с оксалатами стронция и
кальция. Цезий-137 в кислой среде не соосаждается с оксалатами. При рН выше 3 происходит наиболее полное осаждение оксалатов. Однако при рН выше 4 в осадок попадает
цезий-137, что понижает точность измерений.
Применение в качестве соосадителя соли стронция оправдано тем, что в дальнейшем
осадок может быть использован для определения содержания стронция-90 в образце
внешней среды.
Для образования осадка используют 5-10 г щавелевой кислоты. При использовании
менее 5 г может быть не достигнута полнота осаждения. Использование более 10 г нецелесообразно вследствие того, что в кислой среде щавелевая кислота выпадает в осадок и
увеличивает время дополнительной промывки осадка.
Использование менее 0,5 г соли стронция не позволяет полностью собрать осадок в
счетную мишень, что понижает точность измерений. Использование более 0,7 г приводит
к более толстым мишеням, что также увеличивает ошибку определения.
Экспрессность способа достигается тем, что концентрирование америция производится путем осаждения и фильтрования осадка, что требует более меньшего времени по
сравнению с прототипом, где изготовление мишени проводится выпариванием.
Таким образом, предложенный способ позволяет проводить измерения содержания
америция-241 в объектах внешней среды с высокой точностью и исключить трудоемкие
операции по выпариванию раствора, что упрощает технологию определения содержания
амерация-241 в объектах окружающей среды.
3
BY 7579 C1 2005.12.30
Источники информации:
1. 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.
2. Промышленный стандарт Германии. ДИН 3804/14-87. Определение общей концентрации альфа-радиоактивности в питьевой, грунтовой и поверхностной воде. - Введен 07.1987.
3. Ярошевич О.И., Жук И.В., Светлакова И.Н. и др. // Доклады Академии наук Беларуси. - 1993. - Т. 37, № 6. - С. 49-52.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
1
Размер файла
119 Кб
Теги
by7579, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа