Высокоэффективная полупроводниковая гамма-спектрометрия природных и техногенных радиоизотопов

Тезисы VII конференции "Аналитика Сибири и Дальнего Востока - 2004" »
Стендовые доклады » Стендовая Секция II.Спектрометрические методы » ...

Высокоэффективная полупроводниковая гамма-спектрометрия природных и техногенных радиоизотопов

Мельгунов М.С., Бобров В.А., Гавшин В.М., Сухоруков Ф.В.

Институт геологии СО РАН (630090, пр. ак. Коптюга, 3, Новосибирск), e-mail: mikeuiggm.nsc.ru

Разработана и введена в практику геохимических исследований методика прямого определения гамма-излучающих радионуклидов, в том числе изотопов уранового радиоактивного ряда ²³⁸U, ²²⁶Ra и ²¹⁰Pb, в образцах малого объема. Методика реализована на основе метода высокоразрешающей полупроводниковой гамма-спектрометрии с использованием высокоэффективного низкофонового колодезного HPGe ППД.

Воспроизводимость анализа для хорошо гомогенизированных образцов объемом 10 мл, массой от 10 до 15 гр при времени измерения 12 часов и активности определяемых изотопов на уровне 100-120 Бк/кг составила по критерию 2-х сигм ± 5% для ¹³⁷Сs, ± 8% для ²¹⁰Pb и ²³⁸U, ± 12% для ²²⁶Ra. Правильность анализа подтверждается результатами измерения стандартных образцов горных пород БИЛ-1, БИЛ-2, ЗУК-1, SDO-1, СГ-1А, ДВГ, ДВТ, ДВР, эталонного образца МАГАТЭ IAEA-135 и сравнением с аналитическими данными, полученными другими методами. Пределы обнаружения при использовании специальной защиты от внешнего гамма-излучения и Rn в воздухе помещения составили: для радиоизотопов уранового ряда величину не хуже 0,03 Бк, что соответствует содержаниям урана пробе на уровне 0.25 мг/кг; для ¹³⁷Cs – 0.01 Бк (1 Бк/кг); для ²³²Th – 0.03 Бк (0.7-1 мг/кг).

Использование методики позволило выполнить датировки озерных и морских осадков, стратифицированных горизонтов торфяников по неравновесному («атмосферному») ²¹⁰Pb и ¹³⁷Cs. Высокая чувствительность метода дала возможность установить динамику формирования озерных осадков в шельфовой и глубинной частях озера Иссык-Куль, в приустьевых зонах основных питающих рек Телецкого озера и Белого моря, выделить образования 20-го века, особенно второй его половины. Такая датировка совместно с исследованием химического состава позволяет проводить изучение потоков вещества из атмосферы (анализ торфяников) и с речным привносом в осадочные бассейны.