Fresenius' Zeitschrift für analytische Chemie

, Volume 321, Issue 8, pp 739–747 | Cite as

Analytical use of alpha-source induced gamma-ray emission

  • Chaturvedula S. Sastri
  • Karl P. Schelhaas
Original Papers

Summary

A non-destructive multi-element method based on nuclear reactions and Coulomb excitation induced by alpha-sources and the measurement of prompt gamma-rays is described. The method is suitable for light and medium Z elements and is particularly sensitive to light elements. The experimental set-up necessary for the prompt measurements is quite simple. With 0.34 mCi 241Am source, the sensitivity of the method is discussed for the light elements Li, Be, F and Na. The influence of sample size, air pressure etc. on the thick target yield has been investigated. Monte-Carlo calculations have been performed to study the modification of the isotropic behaviour of the alpha-source due to the protective covering and to calculate the average energy loss. The lithium determination in some minerals has been carried out.

Keywords

Average Energy Light Element Thick Target Protective Covering Coulomb Excitation 

Analytische Anwendung der α-induziertcn γ-Emission

Zusammenfassung

Eine zerstörungsfreie Multielement-methode, die auf Kernreaktionen und Coulombanregung induziert durch α-Quellen beruht, sowie die Messung prompter γ-Strahlung werden beschrieben. Die Methode eignet sich für leichte und mittelschwere Elemente und ist besonders empfindlich bei leichten Elementen. Der für Promptmessungen notwendige experimentelle Aufbau ist recht einfach. Die Empfindlichkeit der Methode bei Benutzung eines 0,34 mCi starken 241Am-Präparats wird für die leichten Elemente Li, Be, F und Na diskutiert. Der Einfluß von Probengröße, Luftdruck usw. auf die Ausbeute eines dicken Targets wurde untersucht. Monte-Carlo-Rechnungen wurden ausgeführt, um die Modifizierung der isotropen Abstrahlung der Quelle durch deren Schutzabdeckung zu studieren und um den mittleren Energieverlust zu erhalten. Eine Li-Bestimmung in einigen Mineralen wurde durchgeführt.

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References

  1. 1.
    Baba Y (1982) Radiochem Radioanal Lett 56:175Google Scholar
  2. 2.
    Bird JR, Russel LH, Scott MD, Ambrose WR (1978) Anal Chem 50:2082Google Scholar
  3. 3.
    Borderie B, Pinault JL, Barrandon JN (1977) Analusis 5:280Google Scholar
  4. 4.
    Borderie B, Barrandon JN (1978) Nucl Instrum Methods 156:483Google Scholar
  5. 5.
    Boulton RB, Ewan GT (1977) Anal Chem 49:1297Google Scholar
  6. 6.
    Deconninck G (1978) Introduction to radioanalytical physics. Elsevier, AmsterdamGoogle Scholar
  7. 7.
    Deer WA, Howie RA, Zussman J (1976) Rockforming minerals. Longmans, LondonGoogle Scholar
  8. 8.
    Demortier G, Bodart F (1982) J Radioanal Chem 69:239Google Scholar
  9. 9.
    Economu TE, Turkevich AL (1976) Nucl Instrum Methods 134:391Google Scholar
  10. 10.
    Erdtmann G, Soyka W (1979) The gamma-rays of the radionuclides. Verlag Chemie, WeinheimGoogle Scholar
  11. 11.
    Gihwala D, Giles IS, Peisach M (1978) J Radioanal Chem 47:145Google Scholar
  12. 12.
    Gihwala D, Jacobson L, Peisach M, Pineda CA (1984) Nucl Instrum Methods B3:408Google Scholar
  13. 13.
    Giles IS, Peisach M (1976) J Radioanal Chem 32:105Google Scholar
  14. 14.
    Gold R (1957) Nucleonics 15:114Google Scholar
  15. 15.
    Handbook of Geochemistry (1972) Part II-1, Wedepohl KH (ed) Springer, Berlin Heidelberg New YorkGoogle Scholar
  16. 16.
    Hanson AO (1960) In: Marion JB, Fowler JL (eds) Fast neutron physics, Part I: Techniques. Interscience Publishers, New YorkGoogle Scholar
  17. 17.
    Hyvönen-Dabek M (1981) J Radioanal Chem 63:367Google Scholar
  18. 18.
    Ishii K, Valladon M, Debrun JL (1978) Nucl Instrum Methods 150:213Google Scholar
  19. 19.
    Ishii K, Valladon M, Sastri CS, Debrun JL (1978) Nucl Instrum Methods 153:503Google Scholar
  20. 20.
    Kurakado M, Ito S, Isozumi Y (1981) Int J Appl Rad Isotopes 32:229Google Scholar
  21. 21.
    Lappalainen R, Anttila A, Räisänen J (1983) Nucl Instrum Methods 212:441Google Scholar
  22. 22.
    Lees EW, Lindley D (1978) Ann Nucl Energy 5:133Google Scholar
  23. 23.
    Macias ES, Radcliffe CD, Lewis CW, Sawicki CR (1978) Anal Chem 50:1120Google Scholar
  24. 24.
    Macias ES, Barker JH (1978) J Radioanal Chem 45:387Google Scholar
  25. 25.
    McGinley JR, Zikovsky L, Schweikert EA (1977) J Radioanal Chem 37:275Google Scholar
  26. 26.
    McKibben JM (1968) Nucl Appl Technol 4:260Google Scholar
  27. 27.
    Moses AJ (1964) Nuclear techniques in analytical chemistry. Pergamon Press, OxfordGoogle Scholar
  28. 28.
    Northcliffe LC, Schilling RF (1970) Range and stopping power tables for heavy ions in: Nuclear data tables, Section A Academic Press, New York LondonGoogle Scholar
  29. 29.
    Odeblad E, Odeblad S (1956) Anal Chim Acta 15:1141Google Scholar
  30. 30.
    Petri H, Sastri CS (1975) Fresenius Z Anal Chem 277:25Google Scholar
  31. 31.
    Pierce TB, Peck PF, Henry WM (1965) Analyst 90:339Google Scholar
  32. 32.
    Ricci E, Hahn RL (1965) Anal Chem 37:742Google Scholar
  33. 33.
    Sastri CS, Petri H, Erdtmann G (1977) Anal Chem 49:1510Google Scholar
  34. 34.
    Sastri CS, Caletka R, Krivan V (1981) Anal Chem 53:765Google Scholar
  35. 35.
    Sastri CS, Krivan V (1981) Anal Chem 53:2242Google Scholar
  36. 36.
    Sastri CS (1984) Nucl Instrum Methods 221:566Google Scholar
  37. 37.
    Schulte RL (1976) Nucl Instrum Methods 137:251Google Scholar
  38. 38.
    Still CW, Olson DG (1970) Anal Chem 42:1596Google Scholar
  39. 39.
    Stelson PH, Dickens JK, Raman S, Trammel RC (1972) Nucl Instrum Methods 98:481Google Scholar
  40. 40.
    Turkevich AL, Franzgrote EJ, Patterson JH (1967) Science 158:635Google Scholar

Copyright information

© Springer-Verlag 1985

Authors and Affiliations

  • Chaturvedula S. Sastri
    • 1
  • Karl P. Schelhaas
    • 1
  1. 1.Arbeitsgruppe KernphysikMax-Planck-Institut für ChemieMainzFederal Republic of Germany

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