SU880124A1 - Method of determining ratio of uranium-235 and uranium-238 concentration - Google Patents

Method of determining ratio of uranium-235 and uranium-238 concentration Download PDF

Info

Publication number
SU880124A1
SU880124A1 SU802940565A SU2940565A SU880124A1 SU 880124 A1 SU880124 A1 SU 880124A1 SU 802940565 A SU802940565 A SU 802940565A SU 2940565 A SU2940565 A SU 2940565A SU 880124 A1 SU880124 A1 SU 880124A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
uranium
standard
test
ratio
isotopes
Prior art date
Application number
SU802940565A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.П. Перелыгин
Ю.Т. Чубурков
Original Assignee
Объединенный Институт Ядерных Исследований
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Объединенный Институт Ядерных Исследований filed Critical Объединенный Институт Ядерных Исследований
Priority to SU802940565A priority Critical patent/SU880124A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU880124A1 publication Critical patent/SU880124A1/en

Links

Landscapes

  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Abstract

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ OTHOUIEНИЯ КОНЦЕНТРА1.Щ ИЗОТОПОВ УРАНА -235 и -238,включающий нейтронную активацию  дер этих изотопов, о т л и ч а ю щ и и с -  тем, что, с целью расширени  диапазона измерени  в сторону меньшей концентрации урана -235 до уровн  , измер ют продукты активации в образце, изготовленном из исследуемого материала , .и в стандартном образце с известным отношением концентраций изотопов урана -235 и -238, дл  чего провод т облучение исследуемого и стандартного образцов смешанным потоком тепловых и резонансных нейтронов, определ ют отношение числа треков осколков делени  урана -235 к наведенной активности гаммаизлучени  нептуни -239 дл  стандартного и исследуемого образцов и вычисл ют отношение концентрации изотопов урана в образце из выражени  . о5р oSp 23S Л . 235 где А известное отношение числа aTOMOBU Vu в стандартном образ-. $ це 5 (Л Nf Nf плотность треков , о5р ст осколков делени  урана-235 дл  исследуемого и стандартного образцов соответственно ТоБр Т число отсчетов наот веденной гамма-ак239 тивностиМр В исследуемом и стандартном образце соответственно .A METHOD FOR DETERMINING OTHOUIES OF CONCENTR1. URANIUM ISOTOPES -235 and -238, including the neutron activation of the nuclei of these isotopes, so that, in order to extend the measurement range in the direction of a lower concentration of uranium -235 to The level of activation products in a sample made of the material under study is measured, and in a standard sample with a known ratio of uranium isotopes concentrations of -235 and -238, for which the test and standard samples are irradiated with a mixed stream of thermal and resonant neutrons, the ratio of The number of tracks of uranium fission fragments is -235 to the induced neptunium gamma -239 activity for the standard and test samples, and the ratio of the concentration of uranium isotopes in the sample is calculated from the expression. about 5p oSp 23S L. 235 where A is the known ratio of the number aTOMOBU Vu in the standard image-. $ 5 (L Nf Nf track density, about 5 p st of uranium-235 fission fragments for the test and standard samples, respectively. TPR T number of counts of gamma-aq 239 Mp In test and standard sample, respectively.

Description

18 Изобретение относитс  к разделу Приборы и методы экспериментальной физики и химии и может быть использовано дл  определени  относительного содержани  изотопов ураиа-235 и урана-238 в минералах и породах земного и внеземного происхождени  и других материалах. Известен способ определени  отно сительной концентрации изотопов урана-235 -и -238, который состоит в измерении скорости образовани  осколков делени  в исследуемом и стандартном образцах с известным от ношением концентрации изотопов в нейтронном пучке 11. Наиболее близким по технической сущности -к изобретению  вл етс  способ определени  отношени  концен раций урана-235 и -238, включающий переменную активацию  дер этих изотопов , основанньп на облучении иссл дуемого, материала смешанным потоком тепловых и резонансных нейтронов с последующим измерением соотноше (239, НИН -т-излучени  продуктов ,235-- -Ва С2 . делени  (J Однако существующий способ не позвол ет измер ть отношение концентрации изотопов урана менее . Цепью изобретени   вл етс  расши рение диапазона измерени  в сторон меньшего содержани  U до уровн  к он центр аций 10 г/г. Цель достигаетс  тем, что по способу определени  отношени  конц раций урана-235 и -238, включающем нейтронную активаидю  дер этих изо топов, измер ют продукты активации в образце, изготовленном из исслед мого материала, и в стандартном об разце с известным отношением концентраций изотопов урана-235 и -23 дл  чего провод т облучение исследуемого и стандартного образцов смешенным потоком тепловых и резонансных нейтронов, например, в реакторе , определ ют отношение числа треков осколков делени  урана-235 ,к наведенной активности гамма-излу чени  нептуни -239 дл : стандартног и исследуемого образцов и вычисл ю отношение концентрации изотопов урана в образце из вь1ражени  Ьм. Cm где А- известное отношение числа атомов и2 5/у23е в стандартном образце; , 1 -гт плотность треков осколков делени  урана-235 дл  исследуемого- и стандартного образцов соответственно; о6р Тот число отсчетов наведенной гa tмaактивности Np в исследуемом и стандартном образцах соответственно. При этом нет необходимости знать плотность потока тепловых и резонансных нейтронов в реакторе. Дп  изготовлени  исследуемого образца отбирают 10 мг исследуемого вещества - тонкий однородный порошок с размерами крупинок 0,1-0,2 мкм. Затем исследуемое вещество нанос т из взвеси в ацетоне на подложку из слюды фторофлогопита, имеющую собственную концентрацию . Толщина сло  наносимого вещества 0,2 мг/см, что несколько ниже 1100 среднего пробега осколков делени . Далее образец площадью 2 см покрывают сверху тонкой фольгой из слюды фторофлогопита с целью предотвращени  повреждени  исследуемого сло  и возможности его загр знени  урансодержащей пьтью. В качестве стандартного образца используют полевой шпат природного происхождени , в котором отношение концентрации и бьшо 0,00715 Изготовление стандартного образца производ т аналогично исследуемому, размеры и форма образцов также аналогичными .. Наведенную гамма-активность в NP измер ют в одинаковой геометрии с помощью германиевого детектора. При этом дл  уменьшени  погрешности статистику отсчетов довод т до 400-500. Дп  подсчета плотности треков образцы -трав т в 10%-ном растворе HF и используют микроскоп. Погрешность этих измерений не превьш1ала ±4%. Таким образом измер ли лишь плотность следов осколков делени  U и интенсивность у-квантов от радиоактивного распада изотопа 3 88 исследуемом и стандартном образцах. TIpij этом нет необходимоети знать вес образцов, а также абсолютную концентрацию урана в стандартном образце. Точность измерени  искомого отношени  определ етс  лишь статистическими ошибками, указанными в формуле за вки (при наборе свьш1е 400 отсчетов в каждом измерении ошибка измерений не превьш1ает ). Содержание урана во многих земных и особенно в неземных образцах 01244 . находитс  на уровне , поэтому предложенный способ пр мого определени  отношени  / /U дл  некоторых материалов  вл етс  един5 ственным. Использование предлагаемого способа измерени  отношени  концентрации изотопов уранв-235 и -238 ю обеспечивает по сравнению с существующими . способами измере- . ние концентраций до уровн  10 . г/г.18 The invention relates to the section Instruments and methods of experimental physics and chemistry and can be used to determine the relative content of uraium-235 and uranium-238 isotopes in minerals and rocks of terrestrial and extraterrestrial origin and other materials. There is a method for determining the relative concentration of uranium-235-i-238 isotopes, which consists in measuring the rate of fission fragment formation in the test and standard samples with a known ratio of isotopes in the neutron beam 11. The closest in technical essence to the invention is the method determine the ratio of uranium-235 and -238 concentrations, including the variable activation of the nuclei of these isotopes, based on the irradiation of the material under study by a mixed flow of thermal and resonant neutrons, followed by measuring the ratio (239, NIN-t-radiation of products, 235-- -Ba C2. division (J However, the existing method does not allow measuring the ratio of uranium isotopes to less. The circuit of the invention is to extend the measuring range in the smaller U content the level of it is centered at 10 g / g. The goal is achieved by the method of determining the ratio of the concentrations of uranium-235 and -238, including the neutron activa- tion of the nuclei of these isotopes, to measure the activation products in a sample made of the material studied, and in standard sample with known from the concentration of uranium-235 and -23 isotopes, for which the test and standard samples are irradiated with a mixed stream of thermal and resonant neutrons, for example, in a reactor, the ratio of the number of tracks of uranium-235 fission fragments is determined to the induced gamma neptune activity - 239 dl: standard and test samples and calculate the ratio of the concentration of uranium isotopes in the sample from the LM test. Cm where A is the known ratio of the number of atoms u2 5 / u23e in the standard sample; , 1 is the density of the tracks of the fission fragments of uranium-235 for the test- and standard samples, respectively; o6p The number of counts of the induced ga tmakaktivnosti Np in the test and standard samples, respectively. There is no need to know the flux density of thermal and resonant neutrons in the reactor. Dp of manufacture of the test sample is taken 10 mg of the test substance — fine homogeneous powder with grain sizes of 0.1–0.2 µm. Then, the test substance is applied from a suspension in acetone on a fluoroflogopite mica substrate having its own concentration. The layer thickness of the applied substance is 0.2 mg / cm, which is slightly lower than 1100 of the average range of fission fragments. Next, a 2 cm sample is coated on top with a thin fooroflogopite mica foil in order to prevent damage to the layer under study and the possibility of contamination with uranium-containing drink. As a standard sample, natural-origin feldspar is used, in which the concentration ratio and was 0.00715. Production of the standard sample was carried out similarly to that under study, the sizes and shape of the samples were also similar. The induced gamma activity in NP was measured in the same geometry using a germanium detector. . At the same time, in order to reduce the error, the statistics of readings is adjusted to 400-500. Dp track density calculation samples are strained in 10% HF solution and use a microscope. The error of these measurements did not exceed ± 4%. Thus, only the density of traces of fission fragments U and the intensity of y quanta from the radioactive decay of the 3 88 isotope of the test and standard samples were measured. TIpij it is not necessary to know the weight of the samples, as well as the absolute concentration of uranium in the standard sample. The accuracy of the measurement of the desired ratio is determined only by the statistical errors indicated in the formula of the application (when recruiting 400 counts in each measurement, the measurement error does not exceed). The uranium content in many terrestrial and especially in unearthly samples 01244. is at the level, therefore, the proposed method of direct determination of the ratio / / u for some materials is the only one. The use of the proposed method for measuring the concentration ratio of the isotopes of Uranium-235 and -238 S provides in comparison with the existing ones. ways to measure. concentration to level 10. y / y

Claims (1)

‘СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОТНОШЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ИЗОТОПОВ УРАНА -235 и -238,· включающий нейтронную активацию ядер этих изотопов, отл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона измерения в сторону меньшей концентрации урана -235 до уровня 10~8г/г, измеряют продукты активации в образце, изготовленном из исследуемого материала, и в стандартном образце с известным отношением концентраций изотопов урана -235 и -238, для чего проводят облучение исследуемого и стандартного образцов смешанным потоком тепловых и резонансных 'нейтронов, определяют отношение числа треков осколков деления урана -235 к наведенной активности гаммаизлучения нептуния-239 для стандартного и исследуемого образцов и вычисляют отношение концентрации изотопов урана в образце из выражения L23S * ^οδρ οδρ С235 CT N^CT где A - известное отношение числа атомов U23S/U238 в стандартном образ- $ це;'METHOD FOR DETERMINING THE RELATIONSHIP OF THE CONCENTRATION OF URANIUM ISOTOPES -235 and -238, · including neutron activation of the nuclei of these isotopes, distinguished by the fact that, in order to expand the measurement range towards a lower concentration of uranium -235 to level 10 ~ 8 g / g, the activation products are measured in a sample made of the test material and in a standard sample with a known ratio of uranium isotopes -235 and -238, for which the test and standard samples are irradiated with a mixed flux of thermal and resonant 'neutrons, determine rel the ratio of the number of tracks of uranium fission fragments -235 to the induced gamma radiation activity of neptunium-239 for the standard and the studied samples and calculate the ratio of the concentration of uranium isotopes in the sample from the expression L 23S * ^ οδρ οδρ С 235 N £ CT N ^ CT where A is the known ratio of the number U 23S / U 238 atoms in a standard sample; Nf05p , N£CT - плотность треков . осколков деления урана-235 для исследуемого и стандартного образцов соответственно; NyoEp ~ число отсчетов наведенной гамма-ак23 g тивностиМр в исследуемом и стандартном образце соответственно.Nf 0 5p, N £ CT is the density of tracks. uranium-235 fission fragments for the test and standard samples, respectively; Ny oEp ~ the number of samples of the induced gamma activity23 g Mp activity in the test and standard samples, respectively. >>
SU802940565A 1980-06-09 1980-06-09 Method of determining ratio of uranium-235 and uranium-238 concentration SU880124A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802940565A SU880124A1 (en) 1980-06-09 1980-06-09 Method of determining ratio of uranium-235 and uranium-238 concentration

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802940565A SU880124A1 (en) 1980-06-09 1980-06-09 Method of determining ratio of uranium-235 and uranium-238 concentration

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU880124A1 true SU880124A1 (en) 1984-10-30

Family

ID=20902082

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802940565A SU880124A1 (en) 1980-06-09 1980-06-09 Method of determining ratio of uranium-235 and uranium-238 concentration

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU880124A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Лобанов Е.М. и др. Двуканальные схемы синхронной регистрации осколков делени дер эталона и анашизируемого образца, Атомна энерги , т. 21, № 3, 204-205, 1966, 2. Turkstra I. et al., Fast determination of U/U relation the method activation analysis Nucl Instrum and meth 63, K 23, 269-273, 1968. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Edwards Iodine-129: its occurrence in nature and its utility as a tracer
US4884288A (en) Neutron and gamma-ray moisture assay
Kim et al. . gamma.-Ray spectrometric determination of uranium-series nuclides in marine phosphorites
Menlove et al. A resonance self-indication technique for isotopic assay of fissile materials
CA2066233A1 (en) Apparatus for bulk material constituent content determination using pulsed neutron radiation and method employed
Wolf et al. Properties of nuclear levels photoexcited by neutron-capture γ-rays of Ti and Cu
Iyer et al. Application of the fission track registration technique in the estimation of fissile materials: 235U-content in natural and depleted uranium samples and total uranium in solutions
SU880124A1 (en) Method of determining ratio of uranium-235 and uranium-238 concentration
Andersen et al. Accumulation rates of manganese nodules and sediments: an alpha track method
Meadows et al. The thermal-neutron-absorption cross sections of 6Li and 10B
Green Transmission Measurement of the 252Cf Fission Neutron Spectrum
Lavi et al. Epithermal neutron activation analysis and detection limit calculation for trace amounts of thorium at nanogram level, in Israeli geological samples
Chouak et al. Determination of U and Ra in rock samples by gamma-spectrometric method
Hurley Direct radiometric measurement by gamma-ray scintillation Spectrometer: Part II: Uranium, Thorium, and Potassium in Common Rocks
Steinnes Instrumental activation analysis of vegetable tissue
RU2055350C1 (en) Method of determining relation of uranium-235 and uranium-238 isotopes concentration
Ottmar et al. Energy-dispersive X-ray techniques for accurate heavy element assay
Banham et al. The application of high resolution gamma ray spectrometry to actinide decay scheme studies and analysis
Chaudhuri et al. Application of fission track registration technique in the estimation of fissile materials: Analysis of plutonium in solutions of complex matrices
Watt et al. Measurement of concentration of tungsten suspensions and density of liquid sodium by gamma ray absorption
Zaghloul et al. Neutron activation analysis without multielement standards
Edwards A comparison between etched fission track densities on internal and external glass surfaces after neutron irradiation
AU600461B2 (en) Neutron and gamma-ray moisture assay
Dabylova et al. Measuring the yields and angular distributions of γ-quanta from the interaction between 14.1 MeV neutrons and sodium nuclei
Anders A Pratical Approach to the Self-Shielding Problem in Low-Flux Neutron Activation Analysis.