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Lexikon der Chemie: Aktivierungsanalyse

Aktivierungsanalyse, eine physikalische Methode der quantitativen Analyse, deren Grundlage die Reaktion von Atomkernen mit Neutronen oder geladenen Teilchen ist, die zur Bildung eines radioaktiven Isotops des zu bestimmenden Elementes führt. Bei der überwiegend angewandten A. mit Neutronen lassen sich die ablaufenden Kernreaktionen durch folgende Gleichungen beschreiben: 1) Bildung des radioaktiven Isotops: AZX + 10n → A+1ZX + γ. 2) Zerfall des gebildeten radioaktiven Isotops A+1ZX → AZ++11Y + β-.

Die Menge des gebildeten radioaktiven Isotops A+1ZX hängt vom Neutronenfluß, der Anzahl der reaktionsfähigen Kerne in der Probe und dem Wirkungsquerschnitt σ dieser Kerne ab. Zur A. verwendet man hauptsächlich langsame Neutronen, wie sie mit hoher Flußdichte in Kernreaktoren vorhanden sind, da sich der Wirkungsquerschnitt σ, der ein Maß für die Wahrscheinlichkeit der Reaktion 1) ist, umgekehrt proportional zur Energie der Neutronen verhält.

In der Praxis bestrahlt man die Probe meistens zusammen mit einer Vergleichsprobe, deren Gehalt bekannt ist, unter identischen Bedingungen und vergleicht nach einer genügenden Zeit die erzeugten Aktivitäten. Es gilt dann die einfache Beziehung: Gx/Gs = zx/zs. Hierbei bedeuten Gx und Gs die Mengen des zu bestimmenden Stoffes bzw. des Stoffes in der Vergleichsprobe, zx und zs die Zählraten der Probe bzw. der Vergleichsprobe.

Die A. ist eine sehr empfindliche Methode der quantitativen Analyse und wird hauptsächlich zur Spurenanalyse angewandt, da sich die nach Gl. 2) emittierte β-Strahlung gut messen läßt.

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