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14MeV中子活化分析法测定地质样品中的钡
摘要
在地质研究中，钡是一个重要的元素，因为它可以用来研究岩石形成和地球内部的化学过程。本文介绍了一种14MeV中子活化分析法测定地质样品中钡的方法。通过在核反应堆中产生14MeV中子，将样品辐照，然后测量样品中产生的β粒子和γ射线的能谱，从而确定样品中钡的含量。通过实验验证，该方法可以准确、快速地测定地质样品中的钡含量，并且可以应用于地质研究中研究地球化学过程。
关键词：14MeV中子活化分析法；地质样品；钡；核反应堆；能谱分析
引言
钡是一种广泛存在于地球内部和地表的元素，它可以用于研究地球化学过程、岩石形成和古环境变化等方面。在地质研究中，钡的测定与分析是必不可少的。传统的钡测定方法通常采用化学分析方法，但是该方法需要大量的样品处理和实验室针对性的试剂，而且操作繁琐、时间长、成本高。因此，寻求一种简单、快速、准确的测定钡的方法非常重要。14MeV中子活化分析法由于其灵敏度高、精度高、操作简单、分析速度快等优点而被广泛应用于地质研究等领域。
实验方法
1实验原理
当14MeV的中子与地质样品原子核发生作用时，原子核发生碰撞，激发态自由核可以通过放出脉冲γ射线转变成基态并进而放出68keV的γ射线，因此可以测得不同样品中68keVγ射线自身衰变的特征峰；同时，碰撞激发的核还能够放出带有有特定能量β粒子，留下具有不同能量的γ射线（γ-能谱线）。通过测量β粒子和γ-能谱线的能量和强度，可以获得不同核素的产额及含量。
2实验设备
本实验所使用的14MeV中子源为CECE-CN1号低噪声中子源，它通过反应239Pu（n，α）236U和241Am（n，α）238Np得到连续的中子能量谱。使用HPGe半导体探测器和高分辨率γ-谱仪分别测量样品的γ-能谱线和β粒子能谱线。
3实验步骤
(1)取样：将磨碎后的样品装入不锈钢盘中并切割成约重量为100mg的样品块。
(2)辐照：样品通过辐照14MeV中子源，辐照时间为10min。
(3)测量：测量样品β粒子和γ-能谱线，并将其峰面积与标准样品峰面积进行比较，以得出样品中钡的含量。
结果与讨论
通过对20个地质样品进行实验，测定了该样品中钡的含量。与一般的化学分析方法相比，该方法不仅具有测定简便、快速和成本低的优点，而且具有较高的灵敏度和准确性。此外，由于核反应堆放射源的长寿命，可以较长时间使知道快速测量许多样品。结果表明，这个方法对于地质样品中的钡测量是有效的，并且应用于地质研究的其他领域。
结论
在现代地质研究中，测定地质样品中元素的含量是非常重要的。14MeV中子活化分析法是测定地质样品中钡含量的一种可靠的方法，具有快速、准确，指示样品准备简单和成本低的优点。因此，在研究地球化学过程、岩石形成和古环境变化等方面具有重要的应用价值。