Análisis de activación de neutrones
El análisis de activación de neutrones (NAA) es el proceso nuclear utilizado para determinar las concentraciones de elementos en una gran cantidad de materiales. NAA permite el muestreo discreto de elementos, ya que ignora la forma química de una muestra y se centra únicamente en su núcleo. El método se basa en la activación de neutrones y, por lo tanto, requiere una fuente de neutrones . La muestra es bombardeada con neutrones, lo que hace que los elementos formen isótopos radiactivos. Las emisiones radiactivasy las rutas de desintegración radiactiva para cada elemento son bien conocidas. Con esta información, es posible estudiar los espectros de las emisiones de la muestra radiactiva y determinar las concentraciones de los elementos que contiene. Una ventaja particular de esta técnica es que no destruye la muestra y, por lo tanto, se ha utilizado para el análisis de obras de arte y artefactos históricos. NAA también se puede utilizar para determinar la actividad de una muestra radiactiva.
Si la NAA se realiza directamente en muestras irradiadas, se denomina Análisis de activación de neutrones instrumentales (INAA). En algunos casos, las muestras irradiadas se someten a separación química para eliminar las especies que interfieren o para concentrar el radioisótopo de interés, esta técnica se conoce como Análisis de Activación de Neutrones Radioquímicos (RNAA).
NAA puede realizar análisis no destructivos de sólidos, líquidos, suspensiones, lodos y gases con una preparación mínima o nula. Debido a la naturaleza penetrante de los neutrones incidentes y los rayos gamma resultantes, la técnica proporciona un verdadero análisis de volumen. Como los diferentes radioisótopos tienen diferentes vidas medias, el recuento se puede retrasar para permitir que las especies interferentes se descompongan eliminando la interferencia. Hasta la introducción de ICP-AES y PIXE , NAA era el método analítico estándar para realizar análisis de elementos múltiples con límites de detección mínimos en el rango de sub- ppm . [1] La precisión de NAA está en la región del 5%, y la precisión relativa suele ser mejor que el 0,1%. [1]Hay dos inconvenientes notables en el uso de NAA; aunque la técnica es esencialmente no destructiva, la muestra irradiada permanecerá radiactiva durante muchos años después del análisis inicial, lo que requiere protocolos de manipulación y eliminación de material radiactivo de nivel bajo a medio; también, el número de reactores nucleares de activación adecuados está disminuyendo; con la falta de instalaciones de irradiación, la técnica ha perdido popularidad y se ha vuelto más cara.
El análisis de activación de neutrones es una técnica analítica sensible de múltiples elementos que se utiliza para el análisis tanto cualitativo como cuantitativo de elementos mayores, menores, trazas y raros. La NAA fue descubierta en 1936 por Hevesy y Levi, quienes descubrieron que las muestras que contenían ciertos elementos de tierras raras se volvían altamente radiactivas después de la exposición a una fuente de neutrones . [2]Esta observación llevó al uso de radiactividad inducida para la identificación de elementos. NAA es significativamente diferente de otras técnicas analíticas espectroscópicas en que no se basa en transiciones electrónicas sino en transiciones nucleares. Para realizar un análisis de NAA, la muestra se coloca en una instalación de irradiación adecuada y se bombardea con neutrones. Esto crea radioisótopos artificiales de los elementos presentes. Después de la irradiación, los radioisótopos artificiales se desintegran con la emisión de partículas o, lo que es más importante , rayos gamma , que son característicos del elemento desde el que se emitieron.
