Изображение на обложке

Физико-химические эффекты при альфа-спектрометрическом определении изотопов радия с использованием тонкослойных плоских сорбентов на основе диоксида марганца

V. S. Semenishchev, E. I. Ishimbayeva, E. I. Denisov, A. F. Nikiforov

Аннотация


Тонкослойные плоские сорбенты на основе диоксида марганца на полимерных пленках, позволяющие совмещать в одну стадию выделение радия и формирование тонкого счетного образца, используют в альфа-спектрометрическом определении изотопов радия. В работе было исследовано применение таких сорбентов, синтезированных на пленках полиэтилена и триацетатцеллюлозы (ТАЦ). Было показано, что в случае сорбента MnO2-ТАЦ со сплошным слоем диоксида марганца толщиной порядка 0.45 мкм при увеличении времени сорбции радия происходило уширение альфа-пиков, которое можно связать с диффузией радия вглубь слоя диоксида марганца. Дополнительные эксперименты подтвердили диффузионный характер уширения альфа-пиков и показали, что диффузия происходит по границам зерен фазы диоксида марганца. На трех природных изотопах радия (Ra-226, Ra-224, Ra-223) показано, что эффект эманации изотопов радона может привести к существенным ошибкам в интерпретации альфа-спектров как за счет нарушения равновесия между радием и его дочерними продуктами распада, так и за счет загрязнения детектора изотопами радона.

 

Ключевые слова: альфа-спектрометрия, радий, тонкослойные сорбенты, диффузия, эманация, энергетическое разрешение


Полный текст:

PDF

Литература


REFERENCES

SanPiN 2.6.1.2523-09 “Normy radiatsionnoy bezopasnosti (NRB-99/2009)” [“Radiation safety norms (NRB-99/2009)”]. Moscov, Energoatomizdat, 2010. 222 p. (in Russia).

IAEA Live Chart of Nuclides. Available at: https://www-nds.iaea.org/relnsd/vcharthtml/VChartHTML.html (accessed 26.03.2024).

Sapozhnikov Y.A., Afinogenov A.M., Sapozhnikova L.D., Travkina A.V. [Optimization of γ-spectrometry measurements of radionuclides of natural thorium-232 and uranium-238 series]. Zh. analit. khimii [J. Anal. Chem.], 2021, vol. 76, no 1, pp. 102-105. doi: 10.1134/S1061934821010123.(in Russia).

Kozłowska B., Walencik A., Dorda J., Przylibski T.A. Uranium, radium and 40K isotopes in bottled mineral waters from Outer Carpathians, Poland. Radiat. Meas., 2007, vol. 42, pp. 1380-1386. doi: 10.1016/j.radmeas.2007.03.004.

Smoak J.M. Krest J.M. Source of radium in a well-water-augmented Florida lake. J. Environ. Radioact., 2006, vol. 89, pp. 102-114. doi: 10.1016/j.jenvrad.2006.03.007.

Doering C., Bollhofer A. Water hardness determines 226Ra uptake in the tropical freshwater mussel. J. Environ. Radioact., 2017, vol. 172, pp. 96-105. doi: 10.1016/j.jenvrad.2017.03.019.

Vajda N., Pöllänen R., Martin P., Kim C.-K. Chapter 5 - Alpha spectrometry. Handbook of Radioactivity Analysis (Fourth Edition), Edit by M.F. L'Annunziata. Elsevier, Academic Press, 2020, pp. 493-573. doi: 10.1016/B978-0-12-814397-1.00005-4.

Weber R., Vater P., Esterlund R. A., Patzelt P. On the energy resolution of α-sources prepared by electrodeposition of uranium. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A, 1999, vol. 423, pp. 468 - 471. doi: 10.1016/S0168-9002(98)01310-2.

Medley P., Martin P., Bollhöfer A., Parry D. 228Ra and 226Ra measurement on a BaSO4 co-precipitation source. Appl. Radiat. Isotop., 2015, vol. 95, pp. 200-207. doi: 10.1016/j.apradiso.2014.09.015.

Eikenberg J., Tricca A., Vezzu G., Bajo S., Ruethi M., Surbeck H. Determination of 228Ra, 226Ra and 224Ra in natural water via adsorption on MnO2-coated discs. J. Environ. Radioact., 2001, vol. 54, pp. 109-131. doi: 10.1016/S0265-931X(00)00170-3.

Semenishchev V. S., Oglezneva V. Y., Titova S. M., Malyshev A. S., Filinkova V. K. (2021). [Study of the regularities of the deposition of thin sorption-active films of manganese dioxide on various polymeric carriers]. Sorb. Khromato. Protses. [Sorption. Chromato. Process.], 2021, vol 21(3), pp. 380-390. doi: 10.17308/sorpchrom.2021.21/3471. (in Russian).

Semenishchev V.S., Fomin A.V., Kulyashova E.N., Titova S.M., Skripchenko S.Yu., Nalivaiko K.A., Polyansky A.I. [Radionuclide composition of solif radioactive waste from a conversion plant]. Radioakt. otkhody [Radioact. waste], 2023, no. 3 (24), pp. 65-76. doi: 10.25283/2587-9707-2023-3-65-76. (in Russian).

Semenishchev V., Ishimbaeva E., Rogozhnikov V., Titova S., Skripchenko S., Nalivaiko K. A comparative study of sorption of microamounts of Ra, Po, U, Th, Np and Pa by a thin-layer sorbent based on manganese dioxide. J. Radioanal. Nucl. Chem., 2024, vol. 333, no 1, pp. 429-439. doi: 10.1007/s10967-023-09269-6

Semenishchev V. S., Polyakov E. V., Kulyashova E. N., Rogozhnikov V. A. A new method for evaluation of diffusion coefficients of alpha emitters via mathematical treatment of alpha spectra, J. Radioanal. Nucl. Chem., 2023, vol. 332, no 1, pp. 153-165. doi: 10.1007/s10967-022-08689-0.




DOI: https://doi.org/10.15826/analitika.2024.28.3.006

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.