Radioanalytické metody

Sylabus

Zákony jaderného rozpadu, druhy částic, „Table of Nuclides“, přirozené a hlavní umělé radionuklidy, radioaktivní rovnováha, rozpadové řady, jednotky, vztah aktivita / koncentrace,  hygiena práce se zářením a radioaktivními materiály. (Cvičení: vlastnosti alfa, beta a gama záření, stínění a odraz záření)

Interakce záření s hmotou, lineární koeficient zeslabení, detekce částic a typy detektorů, citlivost, mrtvá doba detektoru, radiometrická aparatura jako modulární systém, nízkopozaďové metody, nejistoty stanovení, (Cvičení: energetická kalibrace laboratorního gama spektrometru)

Laboratorní metody stanovení radionuklidů v geologických vzorcích (horniny, minerály, voda, vzduch): alfa a gama spektrometrie, beta metody, kapalinová scintilace, emanometrie. Standardizace,  matricové a další efekty, geometrie měření, stanovení oblíbených radionuklidů pro datovací metody. (Cvičení: stanovení citlivosti beta detektoru k záření 234mPa)

Terénní metody užité geofyziky: gama spektrometrie: oblíbené geometrie (pozemní, letecký a autogama průzkum, karotáž), kalibrace přístrojů, kalibrační základna, emanometrie. (Cvičení: S terénním gama spektrometrem v okolí fakulty.)

Neutronová aktivační analýza (NAA): zdroje neutronů, rozdělení NAA podle energie neutronů (reaktorová NAA s termálními, epitermálnímí, rychlými neutrony), doby ozařování (krátkodobá NAA, dlouhodobá NAA) a způsobu zpracování vzorku (INAA - instrumentální NAA, RNAA - radiochemická NAA)

Gama (fotonová) aktivační analýza (GAA):  zdroje vysokoenergetických fotonů, rozdělení GAA podle energie incidentních fotonů, reakce (g, n), (g, g’), (g, p). Aktivační analýza nabitými částicemi

Praktické využití NAA a GAA v geologickém a geochemickém výzkumu: citlivost stanovení jednotlivých prvků podle typu horniny, příprava vzorku pro INAA a příklady jeho zpracování při RNAA, konkrétní příklady aplikace metod. 

Ostatní jaderně analytické metody:  aktivační analýza s detekcí promptního záření gama (PGAA), zpožděné neutrony, detekce stop štěpných trosek, PIXE, PIGE, RBS. Rentgenfluorescenční metoda (XRF). Mössbauerova spektroskopie.

Exkurze I: pracoviště mikrotronu MT-25 ÚJF AVČR, v.v.i. (Praha)

Exkurze II: pracoviště ÚJF AVČR, v.v.i. v Řeži (oddělení jaderné spektroskopie, urychlovač Tandetron, cyklotron) a Centra výzkumu Řež s.r.o. (reaktor LVR-15)

Ke splnění je nutné složení zkoušky a odevzdání úspěšně vyřešených zápočtových úkolů.

Anotace

Kurz zaměřený na aplikaci radiometrických metod v geologických vědách. Stanovení přírodních radionuklidů a zájmových prvků v horninách terénními a laboratorními metodami jaderné geofyziky, neutronovou aktivační analýzou a dalšími jaderně analytickými metodami.