放射分析化学

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  放射分析化学汉语拼音:Fang she fen xi hua xue;英语:radioanalytical chemistry),通过测定放射性或核现象进行微量分析的一门学科。又称核分析化学

  放射分析化学中常用的方法分为两类:一为放射性同位素作指示剂的方法,如放射分析法、放射化学分析、同位素稀释法等;二为选择适当种类和能量的入射粒子轰击样品,探测样品中放出的各种特征辐射的性质和强度的方法,如活化分析、粒子激发X射线荧光分析、穆斯堡尔谱核磁共振谱、正电子湮没同步辐射等。

  ①放射分析法。用放射性核素、放射性标记化合物作指示剂,通过测定其放射性来确定待测非放射性样品含量的分析方法。用在容量分析中的放射分析法叫做放射性滴定。

  ②放射化学分析。利用适当的方法分离、纯化样品后,通过测定放射性来确定样品中所含放射性物质数量的技术。如通过测定天然放射性核素钾40(半衰期为1.28×109年,丰度为0.111%)的放射性而求钾含量的方法。

  ③同位素稀释法。将已知比活度的、与待测物质相同的放射性同位素或标记化合物,与样品混合均匀,分离纯化其中一部分,测定其比活度。根据混合前后比活度的改变,即同位素稀释倍数来计算待测物的含量。

  ④活化分析。利用核反应使待测样品中的稳定核素转变为放射性核素,通过测定放射性活度来确定待测物的含量。活化分析作为高灵敏度核分析技术,在生物样品分析和高纯材料中微量材料的分析,以及在环境科学考古学和法医学等领域广泛应用。分析灵敏度为10-8~10-11克。

  ⑤激发X射线荧光分析法。当α、β、γ或X射线作用于样品时 ,由于库仑散射,轨道电子吸收其部分动能,使原子处于激发状态 。由激发态返回基态时发射特征X 射线,根据此特征 X 射线的能量和强度来分析元素的种类和含量。其灵敏度很高,用途很广。

  ⑥μ子X 射线荧光分析 。当具有一定能量的带负电荷的μ子(μ-)射入待测样品时 ,由于受原子核库仑引力的作用而被捕获形成μ子原子,也释放出一系列特征X射线即μ- X射线,由此可以分析样品的化学组分和状态。

  ⑦穆斯堡尔共振谱。即无反冲条件下的核γ射线共振谱。由于分辨能力非常高,对核外电子状态的微小变化也能测定,因此可以得到化学位移、分子内的结合状态及分子间相互作用等核外电子的信息。已用于铁、锡、铕、铥、钽等的物理、化学状态的分析中。(见穆斯堡尔谱学)

  ⑧正电子湮没法。正电子是电子的反粒子。此法利用正电子的湮没寿命来研究物质的微观结构,如金属缺陷和各种材料的相变,以及研究溶液中的自由电子和溶剂化电子等。

  ⑨核磁共振法。通过核磁共振光谱特性如化学迁移、耦合常数、多重性、吸收峰的宽度和强度以及温度效应,来测定样品的分子结构,特别是有机化合物的分子结构。

  放射分析化学与一般分析化学比较,有下列特点:基于测量放射性或特征辐射,分析灵敏度高(一般能达1ppm),准确度高,分析速度快,方法简便可靠,取样量小,有时还可以不破坏样品结构等。