Реферат: О. В. Мосин ядерные реакции и их использование в биологических исследованиях

О.В. Мосин

ЯДЕРНЫЕ РЕАКЦИИ И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В БИОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ


Известны три главных ряда распада радиоактивных элементов, встречающихся в природе: ряд урана, ряд тория и ряд актиния. Каждый ряд, или семейство, получил свое название по исходному элементу. В результате серии последователь­ных распадов этого элемента образуется ряд радиоактивных элементов, заканчивающийся одним из стабильных изотопов свинца. Радий и радон образуются в ряду урана, который представлен в табл. 1.


Таблица

Ряд урана [1]

Элемент

Атомный вес

Атомный номер

Тип излучения

Период полураспада

Уран (UI)

238

92

а

4,51 • 10е лет

Торий (UXI)

234

90



24,1 дня

Протактиний (UX2)

234

91



1,18 мин

Уран (U2)

234

92

а

2,48 • 105 лет

Торий

230

90

а

7,52-1 04 лет

Радий

226

88

а

1622 года

Радон

222

86

а

3,825 дня

Полоний

218

84

а

3,05 мин

Свинец

214

82



26,8 мин

Висмут

214

83



19,7 мин

Полоний

214

84

а

1,6-104 с

Свинец

210

82



22 года

Висмут

210

83



5,01 дня

Полоний

210

84

а

138,4 дня

Свинец

206

82




Стабильный изотоп

В 1932 г Ирэн Кюри и Фредерик Жолио-Кюри впервые показали воз­можность искусственного получения радиоактивных изотопов. Бомбардируя легкие элементы — бор, алюминий и магний — а-частицами, они получили радиоактивные изотопы встречаю­щихся в природе стабильных элементов. Так, при бомбардировке магния а-частицами образуется радиоактивный кремний, который быстро распадается, превращаясь в стабиль­ный изотоп алюминия. Соответствующие ядерные реакции опи­сываются уравнениями:

24Mg + 4He—27Si + 1n;

27Si — 27Al + 0;

Эти уравнения показывают, что на первой стадии ядро магния подвергается удару а-частицы, удерживает два протона и один нейтрон, а второй нейтрон, содержащийся в а-частице, испускает. При этом заряд ядра увеличивается до +14, и образующийся новый элемент представляет собой кремний с атомным весом 27. Этот легкий изотоп кремния радиоакти­вен— он быстро распадается, испуская один позитрон, и превра­щается в стабильный изотоп алюминия.

Испускание электронов или позитронов характерно для искусственных радиоактивных элементов; вместе с тем они подвержены также распадам и других типов. В некоторых случаях ядро мо­жет захватывать электрон с ближайшей к ядру ls-орбитали, которую часто называют К-оболочкой. Это явление называется К-захватом. Добавление одного электрона к ядру уменьшает атомный номер на одну единицу, превращая элемент в его бли­жайшего левого соседа по периодической таблице Менделеева. Освобождающееся при этом на электронной орбитали вакантное место за­полняется другими орбитальными электронами, причем в тече­ние всех этих перемещений электронов испускаются рентгенов­ские лучи. Испускание у-лучей вслед за испусканием частиц, за­хватом электрона или некоторыми другими ядерными процес­сами позволяет ядру освободиться от излишков энергии и обре­сти стабильность. Испускание а-частиц более характерно для тяжелых элементов, хотя оно имеет место и в случае некоторых редкоземельных элементов, например 142Ce.

В биологических исследованиях часто используются изотопы водорода, углерода и фосфора. Изотоп водорода, в ядре кото­рого содержатся один протон и один нейтрон, получил название дейтерия и обозначается 2Н или символом D. Вода, в которой все водороды замещены на дейтерий, имеет формулу 2H2O или D2O. Дейтерий не радиоактивен, т. е. является стабильным изотопом водорода. Тем не менее его часто используют в биологи­ческих исследованиях, так как его присутствие в различных соединениях меняет их физические свойства. В табл. 2 сравниваются некоторые физические свойства H2O и и D2O.
Таблица 2
^ Некоторые физические свойства 2H20 и H20



Свойство

Н2 О

2Н2 О

Мол. вес

18,016

20,032

Температура кипения

+ 100,00 0С

+ 101 ,44 0С

Теплота испарения

9,7171 ккал/моль

9,927 ккал/моль

Температура плавления

0,00 °С

+3,82°С

Теплота плавления

1,4363 ккал/моль

1,601 ккал/моль

Температура максимальной

3,984° С

11,185 °С

плотности







Максимальная плотность

0,999972 г/см3

1,10600 г/см3

Вязкость при 30 0С

0,007975 П

0,00969 П

Замена водорода на дейтерий сопровождается изменениями некоторых спектральных свойств (в частности, ин­фракрасных спектров, спектров комбинационного рассеяния и спектров ядерного магнитного резонанса). Такая замена влияет также на скорость химической реакции, если стадия, лимитирую­щая скорость, включает разрыв связи с атомом дейтерия.

В биологических исследованиях чаще всего используются изотопы водорода, углерода и фосфора: 3H, 14С и 32Р. Изотоп 3Н тритий, и его часто обозначают символом Т. Вода, в которой все атомы водорода заме­щены на атомы трития, может быть изображена формулой Т2О. Изотопы 14С и 32Р не имеют специальных названий. Для всех этих трех изотопов характерен -распад, сопровождающийся испусканием отрицательных -частиц; однако они заметно различаются между собой по скорости распада и по средней энер­гии испускаемых -частиц, как это видно из табл. 3. Средняя энергия -частиц в ряду Т, 14С, 32P возрастает приблизительно в 10 раз.

В молекулах живых клеток в большом коли­честве содержатся азот и кислород. Для этих двух элементов известны радиоактивные изотопы, однако они редко используются биологами, поскольку все они имеют очень короткие пе­риоды полураспада. Период полураспада наиболее устойчивого радиоактивного изотопа азота 13N составляет всего лишь 10,1 мин, а наиболее устойчивого радиоактивного изотопа кислорода 15О — 124 с. Два стабильных изотопа этих элементов 15N и 18O получили широкое применение в биохимии.


^ Таблица 8.4

Некоторые характеристики изотопов водорода (1H), углерода (14C) и фосфора (32P)



Изотоп

Средняя энергия -частиц, эВ.10~в

Период полураспада

3Н (или Т)

0,0186

12,26 лет

14С


0,156

5730 лет

32P

1,710

14,3 дня



^ КИНЕТИКА ЯДЕРНОГО РАСПАДА

Распад радионуклидов описы­вается кинетическим уравнением первого порядка. Скорость распада зависит от числа присутствующих ядер:


-dn/dt = n,


п — число присутствующих радиоактивных атомов, dn/dt — уменьшение этого числа во времени и  — постоянная величина, называемая константой распада. Интегрирование этого дифференци­ального уравнения дает:

2,303lg n0/n = t

Важной характеристикой радионуклида является период его полураспада. Величина периода по­лураспада для реакции первого порядка равна

T1/2 = 0,693/

Из этих формул видно, что период полураспада обратно пропорционален константе распада и может быть легко из нее вы­числен.

В природе существует девять радионуклидов, период полураспада ко­торых сравним с известным возрастом Земли, равным около 3,5-109 лет. Поэтому считается, что они существуют со времени образования Земли. Другие встречающиеся в природе радионуклиды с более короткими периодами полураспада могли появиться уже после образования Земли в результате некоторых естественных процессов, таких, как распад долгоживущих радиоактивных элементов. Некоторые же радиоактив­ные изотопы с еще более короткими периодами полураспада, такие, как тритий 3Н или радиоактивный изотоп углерода 14С, образуются в небольших количествах бла­годаря воздействию космических лучей на атмосферу Земли.


^ РАСЩЕПЛЕНИЕ ЯДЕР И РЕАКТОРЫ

Термином расщепление (деление) обычно обозначается реакция, при которой ядро распадается на два ядра значительно меньшей массы. При делении урана (массовое число от 233 до 238) один из фрагментов будет иметь массовое число от 82 до 100, а другой — от 128 до 150. Кроме того, при этом освобож­дается несколько быстрых нейтронов. Симметричное деление с образованием двух фрагментов (осколков) примерно одина­ковой массы имеет место приблизительно один раз на 1000 де­лений.

Если внимательно посмотреть на периодическую таблицу, то можно заметить, что с увеличением атомного веса природного элемента соотношение между числом нейтронов и числом про­тонов в их ядрах увеличивается. Известно, что образование стабильных ядер с любой комбинацией нейтронов и протонов требует значительного количества энергии. Говоря о высокой энергии связывания или стабилизации ядер, мы имеем в виду не локализацию их на высоких энергетических уровнях, а то, что для их разрушения нужно затратить большое количество энергии. Элементы промежуточного атомного веса находятся на более низком энергетическом уровне с точки зрения ядерной энергии, чем элементы очень малого и очень большого атомного веса. Если бы это было не так, то ни деление ядер, ни их слия­ние не могли бы происходить самопроизвольно в обычных усло­виях. При наличии высокой энергии стабилизации масса нуклида оказывается меньшей, чем это можно было бы ожидать, если считать, что она равна сумме масс осколков. Соотношение между разницей в массах (дефектом массы) и энергией стаби­лизации дается уравнением Эйнштейна E = mc2. По мере увеличения атомного веса элементов, начиная приблизи­тельно с атомного веса, равного 60, энергия связывания начи­нает постепенно снижаться, как это показано на рис. 1.

Расщепление тяжелого ядра на два ядра среднего атомного веса обязательно должно сопровождаться увеличением общей энер­гии связывания. Такое деле­ние сопровождается выбросом свободных нейтронов, по­скольку в ядрах элементов среднего атомного веса соотношение между количествами нейтронов и протонов ниже, чем в более тяжелых элементах. Открытие процесса деления явилось ре­зультатом экспериментов, предпринятых с целью синтеза не известных в то время элементов с атомным номером, превышаю­щим 92.

Среди тяжелых элементов, образующихся при бомбардировке урана нейтронами, были обнаружены различные изо­топы элементов среднего веса: бария, технеция, криптона и ксе­нона. Вскоре учёным в 1939 году стало ясно, что деление ядра может служить новым источником энергии. Шла вторая мировая война, и в 1941 г. в США была начата работа по созданию ядерного ору­жия на основе реакции деления. Успешное завершение этой работы стало историей.



^ Рис. 1. Энергия элементов как функция массового числа.

Процесс деления начинается с того, что тяжелое ядро урана становится неустойчивым. Ядро как бы уподобляется капле жидкости, геометрическая форма которой соответствует наи­меньшему отношению поверхности к объему. Если сферическое ядро может быть достаточно сильно деформировано (энергия, необходимая для критической деформации, различна для раз­ных нуклидов) и приведено в состояние, когда в нем начи­наются сильные внутренние колебания, то наступает процесс са­мопроизвольного деления.

Некоторые ядра от природы настолько нестабильны, что расщепление наступает без какого-либо им­пульса. Примером может служить ядро калифорния 249Cf. Энер­гия, необходимая для того, чтобы вызвать деление, называется порогом деления. Для одного из легких изотопов урана, 235U, порог деления очень низок, и фрагментация начинается уже в результате захвата ядром медленного (теплового) нейтрона (рис. 2).




^ Рис. 2. Схематическое изображение деления 235U в результате захвата теплового нейтрона. Продуктами реакции могут быть также изотопы бария и криптона.


Уран, встречающийся в природе, на 99,3% состоит из изотопа 238U, которому для достижения его порога деления требуется захватить быстрый нейтрон. Однако при облучении нейтронами его можно превратить в расщепляемое вещество — плутоний. Нуклиды, которые не расщепляются тепловыми нейтронами, но при облучении нейтронами могут превращаться в расщепляемые нуклиды, носят название воспроизводящего материала реак­тора. Расщепляемый материал (обычно 235U) является сущест­венной составной частью топлива реактора. По мере того как расщепляемые и воспроизводящие материалы подвергаются облучению во время работы реактора, атомы расщепляемого материала постепенно расходуются, а из воспроизводящего ма­териала образуются новые расщепляемые атомы. Обычно в ре­акторах применяется твердое топливо — металлический уран или «керамика», приготовленная либо из окиси, либо из карбида урана. Скорость нейтронов, освобождающихся во время цепной реакции, понижается благодаря наличию замедлителя, в каче­стве которого используется обычная вода, тяжелая вода, бе­риллий или графит. Работа реактора регулируется введением регулировочных стержней из материала, который обладает сильно выраженной способностью захватывать нейтроны. Для этой цели часто используют бор или кадмий. При помощи этих стержней можно не только регулировать работу реактора, но и в случае необходимости остановить его. Схема реактора представлена на рис. 3.





Рис. 3. Схематическое изображение реактора. Внутри реактора циркулирует охладитель, препятствующий слишком сильному разогреванию.

Для того чтобы начался процесс спонтанного деления плутония и урана, количество материала должно превышать определенную критическую массу, а сам материал должен обла­дать определенной структурой. Если имеющаяся в наличии масса расщепляющегося материала недостаточна, то нейтроны пролетят сквозь слой расщепляемых ядер раньше, чем произой­дет их захват. Масса должна быть, кроме того, упорядочена так, чтобы утечка нейтронов была минимальной. В атомной бомбе критическая масса достигается путем очень быстрого объединения нескольких кусков расщепляемого материала. Для этой цели используются обычные взрывчатые вещества, такие, например, как тринитротолуол.

Последовательность ядерных реакций при превращении в плутоний описывается следующими уравнениями:



УСКОРИТЕЛИ
Нептуний, калифорний и другие элементы, обладающие бо­лее высокими атомными номерами по сравнению <: ураном, на­зываются трансурановыми элементами. Их получают путем бом­бардировки 238U и 239Рu сильно ускоренными частицами, такими, как а-частицы, ионы углерода и ионы азота. Заряженные ча­стицы могут быть ускорены различными методами, и для этой цели было сконструировано и построено большое число, дорого­стоящих установок. Путь, по которому движутся частицы в уско­рителе, может быть прямым или изогнутым; в соответствии с этим различают линейные ускорители и циклотроны. В цикло­троне многократно используется один и тот же ускоряющий промежуток и частицы движутся от центра по спирали со все возрастающей скоростью. Чем длиннее путь, тем больше энергия частицы. Поскольку действие магнитов ускорителя должно про­стираться на всю зону движения ускоряемой частицы, для по­лучения частиц с высокой энергией требуются исключительно большие и дорогие магниты.

Ограниченность возможностей циклотрона была преодолена созданием ускорителей с круговой траекторией вместо спираль­ной. Большие центральные магниты были заменены отдельными магнитами меньшего размера, расположенными по окружности. Мощность магнитов возрастает в таких ускорителях синхронно по мере увеличения скорости движения частиц, в связи с чем они получили название синхрофазотронов или просто синхро­тронов. Важная особенность наиболее крупных синхротронов состоит в том, что в результате фокусировки пучка частиц с их помощью удается получать частицы исключительно высокой энергии.

Первый циклотрон, построенный в Калифорнийском университете в 1936 г стоил 50000 долл. Это был ускоритель положительно заряженных частиц, который позволял получать пучки быстро движущихся а-частиц и дейтронов. После 1936 г. было сконструировано много других ускорителей положительно заряженных частиц, большую часть которых использовали для ускорения протонов. Основные узлы ускорителя протонов схе­матически показаны на рис. 4.



Рис. 4. Схематическое изображение бэватрона — гигантского протонного синхротрона радиационной лаборатории Калифорнийского университета. Перед тем как попасть в бэватрон. протоны сначала ускоряются в ускорителе Кокрофта — Уолтона до энергии 430 кэВ, а затем в линейном ускорителе длиной 12 м до энергии 19,3 МэВ. В бэватроне протон проходит около 120 м за один оборот. Всего он делает около четырех миллионов полных оборотов за 1,8с, пробегая общий путь 4,8 • 107 м. В конечном счете он достигает скорости, равной приблизительно 99% скорости света, и энергии 6,2 ГэВ (1 ГэВ равен миллиарду эВ). Напряженность магнитного поля в бэватроне сту­пенчато увеличивается вместе с увеличением скорости частиц, что способствует поддер­жанию приблизительно постоянных радиусов их орбит.

Сравнительно недавно было создано два мощных синхротрона, позволяющих получать про­тоны очень высокой энергии; один из них (стоимостью 50 млн. долл.) находится в Швейцарии (Женева), а второй (стоимостью 70 млн. долл.) — в США (Брукхевенская лаборатория, Нью-Йорк). В США имеется, кроме того, пять крупных ускорителей электронов.

ПРИМЕНЕНИЕ РАДИОАКТИВНЫХ ИЗОТОПОВ В БИОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ
^ Метод радиоактивных индикаторов
Биохимики, пытающиеся следить за последовательностью химических процессов в растительных и животных организмах, должны представлять себе сложность такой проблемы. Выясне­ние молекулярных механизмов реакций, протекающих в живой протоплазме, представляется настолько трудной задачей, что она кажется почти невыполнимой. Попытки найти под­ходящие индикаторы привели к использованию галоидированных биологически активных соединений, а также их неприрод­ных изомеров, которые, согласно предположению, должны участвовать в метаболизме так же, как их природные аналоги, и да­вать легко обнаруживаемые конечные продукты. Этот подход таил в себе, однако, опасность: ведь не исключено, что исполь­зуемые соединения могут привести к уклонению от нормальных метаболических путей, характерных для природных аналогов.

Важный шаг в этой области был сделан американскими учёными в сороковых го­дах прошлого века, когда стали доступны тяжелые изотопы водорода и азота в количествах, достаточных для синтеза меченых аминокислот и жирных кислот. Дейтерий и 15N нерадиоактивны, но их можно обнаружить при помощи прибора, называемого масс-спектромет­ром. Изотопы в газообразных пробах разделяются в магнитном поле прибора, после чего можно измерить количество каждого из них. Перед анализом конечные продукты метаболизма и ис­ходные соединения, содержащие изотопы водорода и азота, должны быть разложены до воды (или до Н2) и n2. Относитель­ное содержание 2Н2О в капле воды можно определить по ее плотности. Опыты позволили обнаружить неожиданно высокую скорость обмена веществ в организме, и именно на основе этих опытов была создана динамическая теория ме­таболизма.

После второй мировой войны и успешного завершения Манхэттенского проекта реакторы и ускорители частиц стали исполь­зовать для получения самых разнообразных радиоактивных изотопов. Для биохимиков наиболее полезными оказались изо­топы 3Н (тритий), 14С, 32Р и 35S. Изотопы углерода и водорода могут быть использованы в опытах с меткой для любой метаболической реакции, изотоп фосфора особенно полезен при изучении нуклеиновых кислот и их производных, а изотоп серы, содержащийся в основном в серусодержащих аминокис­лотах, наиболее широко применяется в опытах с белками и аминокислотами.

Эксперименты с использованием радиоактивных изотопов требуют специального планирования и мер предосторожности с учетом периода полураспада и типа искусственного радиоак­тивного излучения. Изотоп 14С обладает очень большим време­нем жизни (период его полураспада составляет 5730 лет), и хотя он испускает только слабые -лучи, излучение может ока­заться довольно опасным, если он накапливается в организме человека. Эксперименты с применением изотопа 24Na должны планироваться так, чтобы они были закончены в течение относительно короткого промежутка времени, так как период полу­распада этого изотопа равен приблизительно 15 ч. Главное пре­имущество радиоизотопных индикаторов состоит в том, что меченое соединение может быть обнаружено без его предвари­тельного разрушения, тогда как соединения, содержащие стабильные изотопы, обнаруживают только после их разложения. Правда, стабильные изотопы не представляют опасности для здоровья экспериментатора. Наиболее часто используемые изо­топы с указанием периодов их полураспада перечислены в табл.6.

Таблица 6
^ Период полураспада и характер излучения некоторых наиболее часто используемых радиоактивных изотопов [5]



Изотоп

Период полураспада

^ Тип излучения или распада

3н

12,46 лет



14C

5,73 • 10s лет



24Na

15,05 ч

, Y

32P

14,3 дня



35S

89,0 дней






36Cl

3,08-1 05 лет






42K

12,46 ч



. Y

45Ca

165 дней






54Mn

310 дней

Y, К-захват

.55Fe

2,94 года

Рентгеновские лучи, К-захватзахват

59Fe

44,3 дня

 Y

,

58Co

71,3 дня

 Y

. К-захват

60Co

5,24 лет

 Y

Y

63Ni

125 лет






64Cu

12,9 ч

 Y К-захват

, р+, Y. К-захват

65Zn

246,4 дня

 Y К-захват

, y> К-захват

76As

26,8 ч

 Y

, Y

75Se

119,9 дня

Y, К-захват

82Br

35,55 ч

 Y

. Y

89Sr

50,5 дня






99Mo

67 ч

 Y




111Ag

7,5 дня

 Y




109Cd

1,3 года

Y, К-захват

113Sn

119 дней

Y, К-захват

124Sb

60,9 дня

 Y

131J

8,05 дня

 Y

133Ba

10,7 лет

Y, К-захват

203Hg

45,4 дня

 Y

210Bi

5,00 дней



Метод изотопного разбавления

Наряду с использованием радиоактивных изотопов в каче­стве меченых атомов их можно применять также для определе­ния концентрации веществ в смесях, которые не поддаются количественному разделению на составляющие их компоненты. Единственное условие, необходимое для таких измерений, состоит в том, чтобы соединение, содержание которого нужно опре­делить, можно было выделить в чистом виде. Этот метод, впер­вые использованный в Колумбийском университете, получил название метода изотопного разбавления. Рассмотрим его на конкретном примере. Удельная радиоактивность соединения определяется как число распадов в минуту в расчете на еди­ницу количества вещества (на мг, моль и т. д.). Соответствую­щий коэффициент при разбавлении такого соединения идентич­ными немечеными молекулами может быть вычислен по измене­нию его удельной радиоактивности:

Коэффициент разбавления =

^ Удельная радиоактивность исходного соединения

Удельная радиоактивность разбавленного соединения

Предположим, что мы определили аминокислотный состав белкового гидролизата и хотим установить количество содержа­щегося в нем валина. С этой целью к смеси добавляют неболь­шое точно взвешенное количество меченого 14С-валина извест­ной удельной радиоактивности, после чего смесь тщательно пе­ремешивают. Затем с помощью заранее отработанного метода выделяют из гидролизата чистый валин, измеряют удельную радиоактивность разбавленного валина и вычисляют коэффи­циент разбавления. Предположим, он оказался равным 75. Зная вес меченого валина, первоначально добавленного к гидролизату, можно легко вычислить вес валина, содержащегося в ис­ходном гидролизате. До изобретения аминокислотного анализа­тора Мура и Штейна метод изотопного разбавления широко применялся для анализа .аминокислот в белковых гидролизатах. Этот метод и сейчас довольно часто используется в тех случаях, когда необходимо установить, является ли данное соединение предшественником другого соединения в процессе его биосин­теза. Так, например, в последовательности реакций
^ А -> Б -> В ->Г-> Д
вполне вероятно, что коэффициент разбавления при переходе от Г к Д будет относительно мал, в то время как при переходе от А к Д он должен быть существенно большим. Такое различие в величинах коэффициента разбавления позволяет судить со значительной долей вероятности, какое из двух соединений, до­бавленных к ткани, является предшественником следующего, представляющего интерес для исследователя.
Метод активационного анализа
Бомбардировка данного элемента ядерными частицами при­водит к образованию искусственных радиоактивных продук­тов, которые подвергаются специфическому для образующихся изотопов распаду. Тип и интенсивность различных излучений, индуциро­ванных такой бомбардировкой, можно определить, хотя харак­тер излучения идентифицируется не во всех случаях. Этим методом были определены все элементы, причем анализируемые образцы могут быть твердыми, жидкими или газообразными. Данный метод является как качественным, так и количествен­ным, при этом не требуется сложная обработка пробы и в боль­шинстве случаев исследуемый образец не разрушается. Другие преимущества метода активационного анализа состоят в том, что он не приводит к загрязнению анализируемых проб различ­ными реагентами, не отнимает много времени, может быть авто­матизирован и во многих случаях обеспечивает высокую сте­пень специфичности.

Удобным источником ядерных частиц является ускоритель дейтронов. Этот прибор обладает рядом преимуществ по срав­нению с реактором: его легко включать и выключать при помощи обычного выключателя, он не требует критической цепной реак­ции и в процессе работы на нем не образуется радиоактивных продуктов деления. Доступны также портативные источники ядерных частиц, что делает метод активационного анализа край­не перспективным для промышленности. Мощные источники нейтронов позволяют анализировать пробы в количествах, мень­ших чем 1 мкг, с точностью ±5%.

Главная сложность активационного анализа связана с тем, что излучение, возникающее после бомбардировки анализируе­мого образца, не обладает специфичностью. Такая ситуация может возникнуть по двум причинам: либо потому, что эле­менты, входящие в состав анализируемого образца, дают после бомбардировки продукты, обладающие высоким уровнем радио­активности, и тогда излучение исследуемого элемента полностью затемняется, либо в результате того, что наряду с радионукли­дами, образующимися при бомбардировке интересующего нас элемента, возникают также радионуклиды и из других элемен­тов, входящих в состав анализируемого образца. Специфичность можно повысить путем химического обогащения анализируе­мого образца интересующим нас нуклидом, варьированием времени бомбардировки и (или) времени распада образующихся продуктов, использованием многоканальных анализаторов и при­менением метода специфической активации. Основная идея по­следнего заключается в том. что выбирают способ активации, обеспечивающий получение максимальной радиоактивности ин­тересующего нас элемента и минимальной радиоактивности остальных компонентов анализируемого образца.

Метод активационного анализа включает следующие стадии:

Выбор наиболее подходящей ядерной реакции.

Выбор наиболее подходящего способа бомбардировки.