Способ определения изотопного состава актинидов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 9357 Д 1) .Н 01 1 49/00, С 01 САНИЕ ИЗОБРЕ ЗОТОПНОГО 1 таб и при этом распыляется. Слой С 1-252 а прикрыт тонкой прозрачной для осколков деления металлической пленкой для предотвращения загрязнения деталей ионного источника калифорнием. Поло- фф жительная компонента распыленного СЛ вецества ускоряется, фокусируется и вытягивается с помощью ионно-оптичес- кой системы в анализатор масс-спектрометра.Использование пробы в виде ультр вдисперсного слоя (УДС) при облученииее такими тяжелыми многозарядными ионами как осколки деления повыщает коэффициент распыления по сравнению с тем случаем, если бы эта же проба находилась на подложке не в виде УЧС,а те ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Баранов И.А. и др. Механизм распыления материалов тяжелыя многозарядными ионами - осколками деления.- БТФ, 1981 т. 51, Нф 12, с. 2457.Д 1 оп Р. ей а 1. РЬуз. Ееч. 1968, ч. 166, Р 4, рр. 968-974.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИСОСТАВА АКТИНИДОВ(57) Изобретение относится к экспериментальной ядерной физике и ядерной энергетике и может быть использовано для измерения изотопного состава акИзобретение относится к экспериментальной ядерной физике и ядерной энергетике и может быть использовано для измерения изотопного состава актинидов на магнитных масс-спектрометрах, в частности, при определении ядерных констант и при анализе ядерного топлива атомных электростанций и других реакторов.Цель изобретения - повышение чувствительности и стабильности определения изотопного состава актинидов.На чертеже показана диаграмма, иллюстрируюцая предлагаемый способ.Способ реализуют следующим образом, Проба в виде УДС окислов актинидов облучается осколками деления СЮтинидов на магнитных масс-спектрометрах, в частности, при определенииядерно констант и при анализе ядер"ного топлива атомных электростанцийи других реакторов. Целью изобретенияявляется повьппение чувствительности истабильности определения изотопногосостава актинидов. Для этого проба ввиде окислов актинидов облучается осколками деления СГ - 252 и при этомраспыляется. Слой СЙ - 252 прикрыттонкой прозрачной для осколков деления металлической пленкой для предотврацения загрязнения деталей ионногоисточника калифорнием. Положительнаякомпонента распыленного вецества ускоряется, фокусируется и вытягиваетсяс помоцью ионно-оптической системыв анализатор масс-спектрометра. 1 ил., 16 1.9357а в обычном крупнозернистом состоянии, на два порядка, т,е. от (3-4) ат/ОД до (100-1000) ат/ОД. Одновременно увеличивается на порядок доля положительной коМпонентЫ распыленного веще 5 ства, достигая для окислов актинидов, десятков процентов.Так,при распылении осколками деления УДС из ГО получен . выход положительных ионов 10 , а при,0 ,распылении ЬшОг 25В результате выход положительных ионов при распылении осколками деления окислов актинидов в виде УДС возрастает на три порядка по сравнению с выходом положительных ионов при распылении осколками деления этих же проб, но в обычном (крупнозернистом) состоянии. Это иллюстрируется двумя масс-спектрами положительных ионов Ю измеренными на 20 масс-спектрометре МИ. Пик 2 О (238 00 ) получен при распылении ос 2колками деления пробы в виде УДС (шкала справа), а пик 20 (точки) - при распылении того же слоя Осколками в тех же условиях, но после того, как УДС был прокален при Т = 550 С, и этот слой превратился из УДС в обычный крупнозернистый слой ПО (шкала слева), Выход положительных ионов уменьшается в 400 раз.На чертеже приведен также пик 1 а (235 О) (шкала слева) при распылении УДС осколками деления. Повышение процента распыленного вещества в положи-. тельно заряженном состоянии, в свою очередь, повьппает эффективность использования пробы, уменьшает загрязнение и память в ионном источнике. Высокий коэфФициент распыления (100- 40 1000) атомов/осколков деления и большой выход положительных ионов дают возможность использовать небольшие потоки осколков деления 10 -10 оск/с4в зависимости от способа регистрации 45 ионов в масс-спектрометре, т,е. использовать не ускорители тяжелых многозарядных ионов, а изотопный источник осколков деления ядер - слой СЕ. Это упрощает устройство ион 50 ного источника и повышает стабильность измерений. Последнее достигается Фиксированной геометрией и неизменностью потока осколков деления на пробу. При этом проба в процессе распыления остается холодной и практически не разрушается. П р и м .е р. УДС БОу представляетсобой пятно диаметром 7 мм и готовится путем термораспыпения ОО " (илиа00) в вакууме на холодную (Т .-100 С)подложку (в виде тонкой пленки А 1 Опри расстоянии между испарителем иподложкой не менее 7 см (можно ихприготовить и при меньших расстояйиях, но с принудительным охлаждением подлощси) и содержит 0,5-1 мкг.Таким образом, проба с пленкой-подложкой прозрачна для осколков деления, вылетающих из тонкого слояСйдиаметром 7 мм и количествомСК0,5 мкг (1 мкг Сйиспускает 1,3 10 оск/с) на металличес 6кой подложке. Слой Сйприкрывается прозрачной для осколков деленияпленкой из Б (200 мкг/см 2). Осколкиделения из источника проходят последовательно защитную никелевую пленку, пленку-подложку из А 1 О 9 и распыляют УДС 002, нанесенный с внешнейстороны пленки, расстояние между слоем Си пробой 0,2 см,.а потокосколков на УДС Ю составляет 5 "10 см 2 с . Положительные ионыф -2,пробы вытягиваются в масс-спектрометрчерез ионно-Оптическую систему.Приготовляют ряд проб в виде УДС,содержащих окислы Уи 11-238 сразличным известным изотопным составом. Результаты измерений изотопногосостава проб, проведенных на магнитном масс-спектрометре ИИ, представлены в таблице. Там же приведеныпаспортные значения изотопного состава, сравнение с которыми показывает, что расхождение не превышает0,5%,Формула изобретенияСпособ определения изотопного состава актинидов, включающий нанесение пробы на подложку, облучение пробы заряженными частицами и масс-спектрометрический анализ ионов, эмиттируе-. мых из пробы, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьппения чувствительности и стабильности определения изотопного состава, анализируемое вещество наносят в виде окиси на подложку в виде ультрадисперсного слоя и облучают тяжелыми многозарядньйщ ионами - осколками деления,169357 Счетность ионов Проба Паспортныезначения иготовление 238 иоа 5 а зотопны тношени,476 О 7 Ю Ю 00 МЮ Ною ада тавитель В. КащеевРед Л.Сердюкова,Редактор орр И. Муска зориз 52 Тираж Подписное Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Рауаская наб., д. 4/5 изводственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,01 ТопливоРБМК напленке изА 1 Оу 00 на пленке 3 А 1 Оз Термораспыпенив вакууме изцо ермораспьщение в вакууме з 10 змерение зотопных тношений 2 Ш ЮЮ