Устройство для определения содержания белка в зерне, зернопродуктах и комбикормах

(71) Всесоюзный научно-исследовательский ( институт зерна и продуктов его переработки Всесоюзного научно-производственного объединения "Зернопродукт" . с (72) Г. С. Зеленский, В, М, Назаров, С, С.Павлов, Е. С. Перцовский и В, П, Сысоев с (56) Срапенянц Р, А. и др, Ядерно-физические методы анализа в контроле окружаю- л щей среды, Л.: Гидрометеоиздат, 1980, с. и 192.Меицап 3. В, ет а 1, А Н 1 цп ЯтаЬИту ч цагпва-гау зрестготесег аког Озе ат Ыцп Соцпбпц гасез. ЯЕ Тгапзасбоп о 1 Носеаг з 1 епсе., 1988, 5, И. 3, р. 187 - 190.тФ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИРИ КНТ СССР П ГСПИСАНИЕ ИЗОБРК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ БЕЛКА В ЗЕРНЕ, ЗЕРНО- ПРОДУКТАХ И КОМБИКОРМАХ57) Изобретение относится к ядерно-физиеским методам анализа и может быть использовано для экспрессйого определения одержания белка в пищевых продуктах. Цель изобретения - повышение точности за чет снижения фоновой загрузки от захватных гамма-квантов, образующихся в обоочке источника. Устройство содержит змерительную камеру 1, в которую помещается исследуемый продукт. Продукт облуается быстрыми нейтронами источника 3, которые замедляются ядрами азота, водорода и других элементов, а захватные гамма-кванты регистрируются детектором 6, Защитный экран 4 служитдля снижения поока тепловых и резойансных нейтронов, падающих на оболочку источника 3, 1 ил.Изобретение относится к ядерно-физическим методам аналйза и может быть использованодля экспрессного определения содержания белка в пищевых продуктах, пищевом сырье и кормах,Известен ядерно-физический метод анализа вещества на содержание азота путем активации азота нейтронами с помощьо стацибКарного нейтронного генератора. Результаты измерений пересчитываются "в содеррсанЪе азота по тарировочным кривым. . 3Активационные методы с использованием нейтронов неприменимы для экспрессного анализа белка, так как время, затрачиваемое не одно измерение, достигает 30 мин, которое определяется в основном временем выдержки, необходимым для распада изотопов фосфор-ЗО и калийс аналогйчной азотусхемой расйада.Наиболее близким по технической сути и достигаемому результату служит устройство для определений Содержания азота, содержащее радиоизотопный источник быстрых нейтройов, детектор захватных гамма-квантов азота, спектрометрический тракт, регистрирующий прибор й систему биологической защиты. Измерения Основаньг на регистрацию гамма-кввйтбв с энергией 10,8 МэВ, возникающю при захвате ядрами азота, содержащимися в анализируемом образце, теплоаьи нейтронов.которые генерируются при йропуске через специальный блок из замедляющего материала быстрых нейтройов, испускаемых РоВе или Рц-Ве источником, и сопоставлении полученных данных с тарироаочной кривой, по.троенной по образцам материалов с известным содержанием азота;Недостатком известного устройства является воздействие на оболочку из нержавеющей стали тепловых нейтронов, образующихся от замедлениябыстрых нейтронов в замедляемом продукте, что приводит к захвату тепловых нейтронов элементами оболочки: железо, никель, хрОм, при котором испускаются высокоэнеф 6 тичные гамма-кванты. НалОженйе линий ириводит к возрастанию счета детагбра, намногО превышающего скорость счета от квантов азота, Для зерна с содержайием белка 15 - 20 % превышение достигает 3 - 4 раз, Это приводит к многократному росту ошибок измерений и йсключает возможность применения предложенного способа определения азота в реальййх производственных условиях.Цель изобретения - повышение точности за счет снижения фоновой загрузки от25 подачи и удаления продукта используютсялабщмнтньа каналы 14 и 15. Камера 1 окружена бйввгической защитой из смеси поУстройство работает следующим обраЗО зом, Аиааизируемый продукт через канал 14 вводится в измерительную камеру 1. Быстрые нейтроны источника 3 замедляются ядраМи азота, водорода и других элементов.35 Захватные гамма-кванты регистрируют используется сам продукт, помещенный в измерительную камеру 1 в нативном состо янии, а для внесения коррекции на влажность и объемную массу продукта 45 продукте и число захватных гамма-квантов.от ядер. содержащегося в этом продукте водорода и периодйчески регистрируют по.ток тепловых нейтронов в свободной от про 5055 где С - содержание белка, вес.%;1 ы - число зарегистрированных гамма-.квантов, возникших в результате захвата в продукте тепловых нейтронов ядрами водорода; 10 15 захватных гамма-квантов, образующихся воболочке источника. Цель достигается за счет того, что в устройстве, содержащем радиоизотопный источник быстрых нейтронов; детектор захватных гамма-квантов азота, спектрометрический тракт, регистрирующий прибор и систему биологической защиты, источник быстрых нейтронов .окружен до-. полнительным экраном из материала. сво-. бодно пропускающего быстрые нейтроны и поглощающего тепловые нейтроны.На чертеже приведена схема устройст- . ва,Устройство состоит из измерительной камеры 1, где в специальном держателе 2 установлены источник 3 нейтронов калифорнийв защитном экране 4 из карбида бора и висмутовый Фильтр 5, детектора б эахватнмх гамма-квантов йаТ) с ФЭУ) и защиты 7 из борированного полиэтилена,Детектор 6 и бориый счетчик 8 соединены с устройствами 9-12 регистрации излучений,связанвами с персональной ЗВМ 13, Для сйектрометром на основе детектора 6, В качестве замедлителя быстрых нейтронов одновременно с регистрацией числа захватных гамма-квантов азота регистрируют поток тепловых нейтронов в анализируемом дукта измерительной камере 1. Содержаниебелка расс итывают по формуле; .- 1755142 Составитель Ю.ГриневТехред М.Моргентал Корректор Т.Палий Редактор М.Товтин,Заказ 2887 ТиражПодписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 1 н - число зарегистрированных гамма- квантов, возникших в результате захвата в продукте нейтронов ядрами водорода;Р - число тепловых нейтронов,зарегистрированное в анализируемом продукте;Ро - число тепловых нейтронов, зарегистрированное в свободной от продуктаизмерительной камере;1 ф - гамма-фон в энергетической зоне 10,8 МэВ;А - коэффициент пропорциональности, определяемый по тарировочной кривой;К - стандартный коэффициент перехода от содержания в продукте общего азота к содержанию в нем белка.При измерениях защитный экран 4 из карбида бора не препятствует прохождению в измеряемый продукт быстрых нейтонов источника 3 и, в то же время, снижает суммарный поток обратно рассеянных тепловых и резонансных нейтронов, попадаю 6щих на оболочку источника 3 в 20 - 30 раз, что приводит к снижению гамма-фона в зоне азотного пика до пренебрежимо малых величин.5 Формула изобретения Устройство для определения содеркания белка в зерне, зернопродуктах и комбикормах, содержащее радиоизотопный 10 источник быстрых нейтронов, детектор захватных гамма-квантов азота, спектрометрический тракт, регистрирующий прибор и систему биологической защиты, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, сцелью повышения 15 точности за счет снижения фоновой загруз ки от захватных гамма-квангов, образующихся в оболочке источника, источник быстрых нейтронов окружен дополнительным экраном из материала, свободно про пускающего быстрые нейтроны ипоглощающего тепловые нейтроны,