09-10核技术应用作业答案.pdf

第一篇 X 射线荧光分析技术 1、从应用角度讲，核技术的主要功能有哪些？ 2 、什么是X 荧光？试述 XRF 的工作原理。 3、俄歇效应的实质是什么？它对X 射线的激发有什么影响？ 4 、吸收限的定义是什么？它对原子的激发和特征X 射线的产生有何意义？ 5、放射性同位素激发源有哪些种类？各有何优缺点？ 6、在什么情况下必须使用滤片？滤片能否改善探测器的能量分辨率？说明平衡 滤片对的工作原理。 7、工作曲线的意义是什么？选择标准样品时主要应注意些什么问题？ 8、试从纯样品X 射线照射量率基本公式出发，讨论厚层、薄层样品方法的优缺点。 9、什么是基体？什么是基体效应？基体效应一般是指哪些物理过程？ 10、室内研究和校正基体效应的方法有哪些？试归纳出它们的依据、特点和应用条件。 11、现场X 射线荧光测量受到哪些限制？ 12、为什么要选择测量点距？如何选择？ 13、在采矿、选矿、冶金工作中X 射线荧光方法可以完成哪些任务？ 14、用X 射线荧光方法测定厚度应用了 X 射线荧光的哪些性质？ 15、用X 射线荧光方法测定价态的依据是什么？ 16、选做题：测量目标元素 Cu、Cr （铬）、As （砷）时各用什么元素作平衡滤片对？若滤片 直径为 60mm，计算滤片厚度。 答题要点： 1、答： 核技术的基本功能（应用角度）：信息获取，物质改性或材料加工，能量释放。 2 、答： X 荧光：原子近核轨道电子丢失造成外层电子跃迁而导致的各种闪光。 XRF 的工作原理：利用外界辐射激发待分析样品中的原子，使原子发出特征X 射线 （荧光），通过测定这些特征X 射线的能量和强度，确定样品中微量元素的种类和含量。 3、答： 俄歇效应：入射粒子从原子内壳层打出光电子，留下空位，使原子处于激发态，退激 过程中，原子的激发能交给外壳层的其它电子，使之成为自由电子，而不再发射特征 X 射 线，这一物理过程即为俄歇效应； 对X射线激发的影响： 当高能量子与原子发生碰撞并使其内层电子轨道上形成空位时，在较外层电子的跃迁 过程中，可以是辐射跃迁，即发射特征X射线，也可以是非辐射跃迁，即发射俄歇电子，并 且各具一定的几率。俄歇效应的存在，会抑制特征X射线的发射，影响X荧光产额。 4 、答： 射线从给定元素原子特定能级上逐出一个电子所需的最小能量，称为该元素该能级的 吸收限。 当靶原子一定时，不同能量入射射线的激发效率不同。入射粒子能量越接近吸收限，激 发效率越高。因此，必须根据测量元素选择激发射线能量，激发相应电子层的 X 射线，所 用射线能量以略大于吸收限为宜，由此可以选择性地激发相应元素的原子产生特征 X 射线， 提高目标元素的激发效率，抑制干扰。 1 5、答： 按射线种类分： 同位素激发源 优点 缺点 X 、γ射线源 有较高选择激发效率；可直接 有轫致辐射，本底较高 激发 β-X 射线源 有较高选择激发效率，可广泛 激发活性低 地分析各种元素 组合源（源靶装置） 有较高选择激发效率 可激发元素较有限；激发活性 低 α射线源 轫致辐射少，反散射粒子少， 只适于分析轻元素 灵敏度高 β射线源 可直接激发 有较强的轫致辐射 6、答： 在 X 射线荧光现场测量中，主要使用的闪烁计数器谱仪，其能量分辨率往往不能区别 相邻元素的 X 射线荧光，此时如不便于使用分辨率较好的半导体探测器，则必须使用滤片。 滤片不能改善探测器的能量分辨率。 利用两种物质吸收限能量的差别形成能量通