新一代便携式X射线荧光仪及其在铀分析中的初步应用.pdf

第 24卷 第 6期 地 质 Vo．【24 NO．6 2008年 11月 Geology NOV． 2008 新一代便携式 X射线荧光仪及其在 铀分析中的初步应用 程 锋 ，葛良全 ，赖2-昌 ，胡克亮 ，郭 伟 (1．成都理工大学，地学核技术 四』II省重点实验室，四川 成都 610059； 2．新疆地矿局，新疆 乌鲁木齐 830000) [摘要]本文主要介绍 了新一代便携式 x射线荧光仪在铀分析 中的应用研究。该仪器主要 由电制 冷 Si—PIN半导体X射线探测器和 内嵌工控微机多道谱仪系统组成 ，整机重约2kg，利用 同位素源产 生的X ()射线激发待测样 品。进行 。Am源和 Cd源在对铀 的激发效率、基体干扰方面的对 比分 析研究，选 出了 “Am源作为分析铀元素的同位素激发源，并测定了该仪器对铀元素的探测下限，为 今后 的铀矿勘查 、开采提供 了一种新型 、轻便 、现场快捷 的分析技术和手段 。 [关键词]铀矿勘查；X射线荧光；同位素激发源 [文章编号2008)06—0375—06 [中图分类号]P619．14；0657．34 [文献标识码]A 传统铀矿分析采用化学方法获得样 品中 实验和探讨 。 的铀含量。虽然化学分析方法具有较高的准 确度和精密度 ，却有 以下缺点： (1)只能在 1 分析原理 室内进行 ，且实验条件较为苛刻； (2)分析 X射线荧光仪分析的物理基础是莫塞莱定 周期长，不利于铀矿的迅速勘探和开采 ；(3) 律…，即利用激发装置发射 出一定能量 的 X 实验流程较复杂，危 险性大，易产生二次污 或 7射线 ，使其与样品中的铀原子发生碰撞 ， 染 ，需要专业人员进行实验操作。新一代便 从铀原子 中逐 出一个 内层 电子，此时铀原子 携式 x射线荧光仪的主要特点是 ：现场、轻 处于受激状态 ；受激铀原子 的内层 电子空位 便、快速 、非破坏 、能量分辨率高，能较为 由较外层 电子补充 ，外层 电子 向内层跃迁时 准确地分析样 品中 目标元素 的含量 。 目前 ， 将多余 的能量 以电磁波的形式放 出，该 电磁 在常见金属矿的勘查开采过程 中该仪器应用 波即称为铀元素 的特征 X射线 。由于每种元 较为普遍 ，但在铀矿勘查开采 中的应用却未 素特征 X射线的能量不同，且与元素 的原子 见报道。此次作为初探性应用研究将主要从 序数平方成正 比，可 以通过测量样 品发射 出 激发源的选择 、干扰元素 的分析与校正、仪 来的特征 X射线的能量确定样品中所含有 的 器对铀元素的探测下 限等方面做一些基础性 元素；另一方面 ，我们对发射 出来 的某一特 本文得到中国地质调查局项 目 “野外现场手提式 X荧光仪 的研制与示范”(编号：1212010560204)的资助 。 [收稿 日期]2007—12-21 [改回 日期 [作者简介]程 锋 (1979一)，男，助教，成都理工大学在读硕士，主要从事核技术应用和环境保护方 面的研究。 铀 矿 地 质 第 24卷 定能量的x射线进行计数，通过单位时间的 致冷 Si—PIN型半导体探测器 (对 5．9keVX 计数