NHÓM 8 tiểu luận vật lý ĐỀ TÀi giáo viên hướng dẫn Phạm Nguyễn Thành Vinh

7.1.5Tự phân chia hóa phóng xạ

Sự tự động hóa không nhất thiết nghĩa là cải tiến, nó thường chỉ có ý nghĩa về sự thuận tiện và kinh tế, đôi khi sẽ giảm về chất lượng. Phân tích kích hoạt này có thể không chỉ duy nhất bằng các phương pháp dùng dụng cụ không thể tự động hóa được cho công cụ phân tích kích hoạt. Việc cần thiết cho khả năng phân tích cho các mẫu với số lượng rất lớn đã được chứng minh trong nhiều trường hợp phát triển của máy tự động hóa. Điều đặc biệt quan tâm khi một giai đoạn hóa phóng xạ sẽ phân tách một trường hợp nhiễu khó khăn nhất mà rắc rối trong việc đo lường của một nguyên tố mong muốn. Việc tự động hóa phân tích kích hoạt hóa phóng xạ được phát triển để đương đầu với những vấn đề chung của những chất hiện có Natri và Clo trong các mẫu sinh học hoặc mẫu nước biển, trong đó các hạt nhân phóng xạ có thể có mặt với nồng độ lớn hơn 10⁴ lần so với các nguyên tố tìm được. trong một số trường hợp loại bỏ hạt nhân phóng xạ ²⁴Na và ³⁸Cl đã cho phép đo kích thước nguyên tố mong muốn tìm được được đo bằng quang phổ tia gamma mà không cần làm sạch thêm.

Tự tách hóa chất của nhiều mẫu có thể có được bằng hai cách như được mô tả bởi Girardi et al *.

1. 
   Mẫu được di chuyển liên tục xem như một “quá trình phân tích”, nó có thể được định nghĩa như là chuỗi của các quá trình hoạt động dẫn đến tách ra hợp chất mong muốn trong một hình thức thích hợp đến detector thích hợp quá trình hoạt động (phân tích).
   
2. 
   Chất phản ứng thêm vào mẫu, bắt đầu với một chuỗi mẫu được dẫn đến và tối đa hóa việc xử lý mẫu trong mỗi bình phản ứng.
   

T_n = T + nt (30)

Với T = thời gian cần thiết cho hết quá trình phân tích.

t = thời gian tách giữa các mẫu liên kết (… thời gian tối thiểu cần thiết để tránh dò tìm đồng thời cùng lúc hai mẫu)

Trong phương pháp thứ hai việc di chuyển mỗi mẫu từ lò phản ứng đến nơi tiếp theo được thực hiện chỉ khi có yêu cầu: ví dụ, khi một giai đoạn tách là cần thiết. Detector kiểm tra kết thúc của quá trình phân tích khi sự tách đã đạt được. quá trình hoạt động của các mẫu được thể hiện qua sơ đồ ở hình 7.2. Thời gian cần thiết để vận hành n mẫu lần nữa được tính từ công thức (30) với t bây giờ là thời gian cư trú dài nhất của mẫu trong lò phản ứng.


detector

Quá trình phân tích

Các mẫu đo

Chưng cất

Hình 7.2 Sơ đồ của hệ thống tách hóa phóng xạ. Hệ thống ở hình (a) là dựa trên chuyển động liên tục của cùng một mẫu phân tích với phương pháp tách giai đoạn thích hợp. Các hệ thống trong (b) được dựa trên sự chuyển động không liên tục của các mẫu giữa các giai đoạn liên tiếp. [ từ F. Girardi, G. Guzzi, J. Pauly, và R. Pietra, Sử dụng một hệ thống tự động bao gồm các bước hóa phóng xạ trong phân tích kích hoạt, trong khuynh hướng hiện đại trong phân tích kích hoạt ( trường đại học Texas A và M, College Station, 1965) trang 337-343.]

Mặc dầu hai hệ thống có thể là phối hợp khi cần thiết để đạt được kết quả tốt nhất, nhưng ưu tiên cho phương pháp thứ hai mặc dầu là nó chậm hơn, vì những lý do sau đây:

1. 
   Sự hòa tan của các mẫu chất rắn, điều chỉnh môi trường theo yêu cầu và nồng độ mol đơn giản.
   
2. 
   Tách sắc ký chỉ có ở phương pháp này.
   
3. 
   Một mở rộng đa dạng hơn nhiều trạng thái khác nhau của tách hóa phóng xạ là có thể xảy ra.
   
4. 
   Bộ máy này cũng hữu ích cho việc nghiên cứu sự phân ly theo phương pháp đầu tiên.
   

Hình 7.3 (a) Biểu đồ dưới dạng giản đồ của hệ thống tự động tách hóa phóng xạ; (b) Một thẻ lập trình điều khiển theo một trình tự thời gian và tốc độ chảy theo qui trình, ví dụ: cho một hệ thống phân hủy đối với vật liệu sinh học. [từ F. Girardi, G. Guzzi, J. Pauly, và R. Pietra, Sử dụng một hệ thống tự động bao gồm các bước hóa phóng xạ trong phân tích kích hoạt, trong khuynh hướng hiện đại trong phân tích kích hoạt (trường đại học Texas A và M, College Station, 1965) trang 337-343.]

Hình 7.4 Một quá trình phân tích cho bốn xác định đồng thời Cs trong các mẫu vật sinh học bao gồm cả phân rã của các mẫu, loại bỏ ⁵⁶Mn và hấp thụ của ^134mCs trong amoni molyphophat (AMP). [ từ F. Girardi, G. Guzzi, J. Pauly, và R. Pietra, Sử dụng một hệ thống tự động bao gồm các bước hóa phóng xạ trong phân tích kích hoạt, trong khuynh hướng hiện đại trong phân tích kích hoạt ( trường đại học Texas A và M, College Station, 1965) trang 337-343.]

Để đo phóng xạ cho các hệ thống như vậy thường đo bằng quang phổ tia gamma và được tính toán bằng máy tính. Hóa phóng xạ là bước làm giảm đáng kể sự không chắc chắn với số lượng của các nguyên tố cần khi các nguyên tố nhiễu có mặt với số lượng lớn. Hình 7.5 biểu diễn cho thấy trình tự cải thiện độ phân giải của các vạch của ¹³⁷Cs với tách hóa phóng xạ từ ⁵⁶Mn và ²⁴Na. hệ thống tổng quát tự động phân tích kích hoạt, bao gồm cả sự tách trong hóa học, được đưa vào hình 7.6, trong đó cho thấy các biểu đồ dòng của các hệ thống tự động sử dụng dễ dàng làm giảm ⁵⁶Mn và ²⁴Na có lẫn trong việc xác định cesium trong mẫu sinh học.

Hình 7.5 trình tự các đường đã được cải thiện của sự phân tích lượng Cs trong quang phổ tia gamma: A, trước khi tách hóa học; B, sau khi loại bỏ ⁵⁶Mn trong cột MnO₂; và C, sau khi loại bỏ Na bằng cách giữ Cs trong cột amoni molybdophosphate. [ từ F. Girardi, G. Guzzi, J. Pauly, và R. Pietra, Sử dụng một hệ thống tự động bao gồm các bước hóa phóng xạ trong phân tích kích hoạt, trong khuynh hướng hiện đại trong phân tích kích hoạt ( trường đại học Texas A và M, College Station, 1966), trang 337-343.

Hình 7.6 một quy trình công nghệ cho hệ thống tự động phân tích kích hoạt mà bao gồm phân ly trong hóa phóng xạ để tập trung các hạt nhân phóng xạ mong muốn hoặc loại bỏ các hạt nhân phóng xạ nhiễu. [ từ F. Girardi, G. Guzzi, J. Pauly, và R. Pietra, Sử dụng một hệ thống tự động bao gồm các bước hóa phóng xạ trong phân tích kích hoạt, trong khuynh hướng hiện đại trong phân tích kích hoạt ( trường đại học Texas A và M, College Station, 1966), trang 337-343.]

1. 
   Lấy mẫu và pha loãng với chất không hoạt động.
   
2. 
   Trao đổi và tách rửa của iôt trên một cột trao đổi ion.
   
3. 
   Tinh chế bằng cách chiết và chưng cất dung môi.
   
4. 
   Đo phóng xạ.
   

Hình 7.8 Bản phác thảo của một số thành phần của hệ thống xử lý tự động hóa cho I-ốt trong các vật liệu sinh học. (a) Mẫu đo và hệ thống nhựa trao đổi ion; (b) Bộ máy chưng cất; (c) Hệ thống đếm; và (d) Phép đo thời gian chu kỳ trên thùng hình trống của các lập trình viên. [ từ D. Comar và C.LePoec, trong Sử dụng hệ thống tự động xử lý hóa học trong phân tích kích hoạt của các mẫu sinh học, trong khuynh hướng hiện đại trong phân tích kích hoạt ( trường đại học Texas A và M, College Station, 1965), trang 351-356.]

Hình 7.8 (c)

