Application of different methods of neutron activation analysis to the determination of trace elements in rock samples
Description
In this report three different methods of neutron activation analysis applied to the determination of up to 20 trace elements in Egyptian rock samples and the results obtained are discussed. In Part I a physical approach is described for instrumental multielement activation analysis with whole neutron spectrum (without Cd-cover) using the monostandard (single comparator) method. 15 Samples representing different Egyptian granite rocks were analyzed. As many as 21 trace elements beside Fe, K and Na were determined. The accuracy of the method for nondestructive multielement analysis agrees within 3% with the relative method using multielement standards. In Part II a method is described for epithermal neutron activation analysis of 20 elements in granite rock samples using only one standard. Gold has been used as a single comparator due to its relatively high resonance integral value (Io = 400) and in addition, it is preferable on Co in order to obtain a large epithermal activation in a short irradiation. The method of calculation is simple and rapid and can be done using small calculator. In Part III experiments are described in which a neutron capture gamma-ray spectroscopy facility assembled at the Institute of Radiochemistry, KfK (for analytical purposes) using Cf252 neutron source of strength ∝ 6x107 n/sec, has been used to check its applicability and sensitivity for quantitative analyses of ores. The analysis of Sm, Gd and Mn in phosphate and monazite rock samples has been carried out. The results from this study show a variation of about 25% from the values determined by RNAA method. The reasons for this discrepancy are discussed and suggestions are made to optimize the conditions of measurement and irradiation. (orig./RB)
Availability note (English)
MF available from INIS under the Report Number.Abstract (German)
In dieser Arbeit werden drei verschiedene Methoden der Neutronenaktivierungsanalyse, die auf die Bestimmung von bis zu 30 Spurenelementen in aegyptischen Gesteinsproben angewandt wurden, zusammen mit den dabei erhaltenen Ergebnissen diskutiert. In Teil I wird eine physikalische Methode zur instrumentellen Multielement-Aktivierungsanalyse mit Reaktorneutron (ohne Cd-Huelle) unter Verwendung eines einzelnen Standards (''Single Comparator Method'') beschrieben. 15 Proben aus verschiedenen aegyptischen Graniten wurden analysiert und auf diesem Weg neben Fe, K und Na insgesamt 21 Spurenelemente bestimmt. Die Genauigkeit der Methode ist innerhalb ca. 3% vergleichbar und mit der relativen Methode, bei der Multielementstandards verwendet werden. In Teil II wird eine Methode zur epithermischen Neutronenaktivierungsanalyse von 20 Elementen in Granitproben unter Verwendung eines einzigen Standards beschrieben. Als Einzelstandard wurde Gold wegen seines hohen Resonanzintegrals (Io = 400) verwendet, das ausserdem gegenueber Kobalt auch bei kurzen Bestrahlungszeiten durch epithermische Neutronen merklich aktiviert wird. Die zur Auswertung erforderlichen Berechnungen sind einfach und lassen sich mit einem kleinen Tischrechner schnell durchfuehren. In Teil III werden Experimente zur Untersuchung der Eignung und Empfindlichkeit der im Institut fuer Radiochemie/KfK aufgebauten, mit einer Cf-252-Quelle (Quellstaerke ca. 6x107 n/sec) ausgestatten Anordnung fuer die Neutroneneinfangs-γ-Spektroskopie fuer die quantitative Mineralanalyse am Beispiel der Bestimmung von Sm, Gd und Mn in Phosphat- und Monazitproben beschrieben. Die dabei erhaltenen Ergebnisse weichen um bis zu 25% von den durch Reaktorneutronenaktivierung gefundenen Werten ab. Die Ursachen fuer diese Abweichung werden diskutiert und Vorschlaege zur Verbesserung der Messgeometrie sowie der Bestrahlungsbedingungen gemacht. (orig./RB)
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Additional details
Publishing Information
- Imprint Pagination
- 71 p.
- Report number
- KFK--4019
INIS
- Country of Publication
- Germany
- Country of Input or Organization
- Germany
- INIS RN
- 18004748
- Subject category
- S37: INORGANIC, ORGANIC, PHYSICAL AND ANALYTICAL CHEMISTRY;
- Descriptors DEI
- CALIBRATION STANDARDS; EPITHERMAL NEUTRONS; EQUATIONS; GAMMA SPECTRA; GRANITES; MICROPROCESSORS; MONAZITES; MULTI-ELEMENT ANALYSIS; NEUTRON ACTIVATION ANALYSIS; NEUTRON ACTIVATION ANALYZERS; NUCLEAR REACTION ANALYSIS; OPTIMIZATION; PHOSPHATE MINERALS; PROMPT GAMMA RADIATION; SENSITIVITY; THERMAL NEUTRONS; X-RAY SPECTRA
- Descriptors DEC
- ACTIVATION ANALYSIS; BARYONS; CHEMICAL ANALYSIS; ELECTROMAGNETIC RADIATION; ELECTRONIC CIRCUITS; ELEMENTARY PARTICLES; FERMIONS; GAMMA RADIATION; HADRONS; IGNEOUS ROCKS; IONIZING RADIATIONS; MATERIALS; MEASURING INSTRUMENTS; MICROELECTRONIC CIRCUITS; MINERALS; NEUTRONS; NONDESTRUCTIVE ANALYSIS; NUCLEONS; PLUTONIC ROCKS; RADIATIONS; RADIOACTIVE MATERIALS; RADIOACTIVE MINERALS; ROCKS; SPECTRA; THORIUM MINERALS