его окиси взвешивают на специальных микроаналитических весах, помещают в кварцевую бюксу, предварительно прокипяченную в концентрированной соляной кислоте, промытую дистиллированной водой, спиртом, эфиром и высушенную. Бюксу закрывают крышкой и упаковывают в алюминиевую фольгу. На полоску из обеззоленного фильтра («синяя лента») размером 5x15 мм накапывают 0,1 мл стандартного раствора европия. После накалывания каждой капли раствора фильтр высушивают над электроплиткой. Высушенный фильтр с нанесенным на него стандартным раствором европия, заворачивают в алюминиевую фольгу (образец сравнения). Пробу и образец сравнения маркируют, помещают в один алюминиевый пенал (блочок), предварительно промытый ацетоном или этиловым спиртом, и облучают в ядерном реакторе в течение 20 ч потоком нейтронов 1,2-1013 нейтр/см2-с. Транспортировка облученной пробы и образца сравнения, в соответствии с требованиями ОСП-72, осуществляется в свинцовых транспортных контейнерах типа КЛ (КЛ-80, КЛ-150) на специальной машине.
Кварцевую бюксу с облученной анализируемой пробой помещают за защитный экран из свинцовых кирпичей и просвинцован- ного стекла. Пинцетом удаляют алюминиевую фольгу, открывают крышку и растворяют облученную пробу в горячей 7 н. соляной кислоте. Раствор капилляром переносят в стакан вместимостью 50 мл. Бюксу промывают горячей 7 н. соляной кислотой 3—4 раза. Промывные растворы переносят капилляром в тот же стакан. Раствор упаривают почти досуха, хлориды РЗЭ растворяют в 2 мл 0,1 н. соляной кислоты и пропускают через экстракционно-хроматографическую колонку № 2, предварительно промытую 0,1 н.
соляной кислотой. Техника работы на колонке по разд. 3 ГОСТ 23862.7—79.
Стакан, в котором содержался раствор пробы, промывают 5 мл 0,1 н. соляной кислоты. Промывной раствор пропускают через колонку. Первые 40 мл элюата (включая объем пробы и промывного раствора) собирают в мерный цилиндр вместимостью 50 мл, далее элюат собирают в бюксы вместимостью 18 мл порциями по 5 мл и определяют наличие натрия-24 в каждой порции измерением радиоактивности раствора на полупроводниковом гамма-спектрометре в течение 1—5 мин. Отсутствие в контролируемой порции натрия-24, при измерении в течение 5 мин, указывает на полное его элюирование из колонки. •
После полного элюирования натрия-24 через колонку пропускают 1 н. соляную кислоту; 40 мл элюата отбрасывают, затем элюат собирают в бюксы вместимостью 18 мл порциями по 3 мл и определяют в каждой порции наличие европия-152 и 152m измерением радиоактивности раствора на полупроводниковом гамма-спектрометре в течение 1- 5 мин. При наличии в контролируемой порции европия-152 и 152m 30 мл элюата собирают в мерный цилиндр вместимостью 100 мл (основная фракция европия). Затем элюат собирают в бюксы вместимостью 18 мл порциями по 3 мл и определяют в каждой порции наличие европия-152 и 152/7? измерением радиоактивности раствора на гамма-спектрометре. Все порции, содержащие европий-152 и 152m, добавляют к основной порции европия (в мерном цилиндре), упаривают в стеклянном испарителе до объема 10—15 мл, переносят в бюксу вместимостью 18 мл и упаривают до объема 1 мл (фракция европия).
Далее через колонку пропускают 150 мл 7 н. соляной кислоты и 25 мл 0,1 н. соляной кислоты. Элюаты отбрасывают.
Облученный образец сравнения освобождают от алюминиевой фольги за защитным экраном из свинцовых кирпичей и просвин- цованного стекла, помещают в стеклянную бюксу вместимостью 18 мл, приливают 0,5 мл горячей концентрированной азотной кислоты и после разрушения бумаги добавляют 0,5 мл дистиллированной воды. Фракцию европия и образец сравнения измеряют на полупроводниковом гамма-спектрометре (см. п. 4.3).
Измерение радиоактивности
Перед измерением гамма-спектрометр градуируют по энергии с помощью эталонов гамма-излучателей комплекта ОСГИ. При
градуировании подбирается такое усиление сигналов, поступающих с детектора, чтобы на один канал анализатора приходилось 0,8—1 кэВ.
В контролируемых порциях наличие определяемого элемента устанавливают путем измерения каждой из этих порций на гамма-спектрометре в течение 1—5 мин.
Определение контролируемых элементов проводят по основным фотопикам в спектре: натрия — по натрию-24 (Е^—1368 кэВ), лантана — по лантану-140 (Еу—1596,5 кэВ), празеодима—по празеодиму-142 (Еу = 1576 кэВ), неодима—по неоди- му-147 (Еу = 91 кэВ), прометия — по прометию-147 (Еу = 91 кэВ), самария — по самарию-153 (Еу = 103 кэВ), европия — по европию-152 и 152m (Еу = 122 кэВ).
Для определения содержания примесей в пробе растворы, содержащие фракции .определяемых элементов, измеряют на гамма-спектрометре последовательно с образцами сравнения в одинаковых геометрических условиях и определяют площадь основного фотопика в спектрах измеряемой фракции и образца сравнения.
Фракцию празеодима-неодима измеряют на расстоянии 8 см с детектора (по высоте) со свинцовыми и алюминиевыми фильтрами (11 и 2 мм соответственно). Образец сравнения празеодима измеряют в тех же условиях.
Определение площади основного фотопика в спектре (S), имп., проводят с помощью блока математических операций анализатора или графическим путем после записи спектра на бумаге и вычисляют по формуле
где Ss — площадь основного фотопика и фона комптоновского распределения под ним, имп;
п — число каналов основного фотопика;
Д/Ср А Д*2— число каналов слева и справа от основного фотопика, принятое для расчета фона;
Л^, N j — отсчет в z-ом или /-ом канале, имп.
Число каналов основного фотопика ограничивается слева каналом, в котором число импульсов отличается от числа импульсов в последующем канале не менее чем на 2 rNi , справа — каналом, в котором число импульсов отличается от числа импульсов в предыдущем канале не менее чем на 2 .
Время измерения площади основного фотопика пробы определяется реальным содержанием примесей в измеряемой фракции и составляет 1—100 мин. Измерение продолжают до тех пор, пока число импульсов, соответствующее площади основного фотопика,н
■ ’.5"
е будет равно 1000. В том случае, когда площадь основного фотопика превышает 1000 имп/мин, раствор разбавляют и измеряют активность аликвоты.
ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
Массовую долю примеси окиси РЗЭ в пробе (X) в процент-
т
г *о.с
о.с*
• 100
0.0
где
).с.— масса окиси определяемого элемента в образце сравнения, г;
|
Sox. — площадь основного
>отопика в спектре образца срав-нения, имп;
Sx — площадь основного фотопика в спектре измеряемой фракции, имп;
Рх— навеска пробы в расчете на окись, г;
/о.с.— время измерения активности образца сравнения, мин; tx— время измерения активности пробы, мин.
Расхождения результатов параллельных определений или двух анализов (отношение большего результата к меньшему) не должны превышать 2,5.