"Применение массового многоэлементного активационного анализа на мгновенных гамма квантах для определения элементного состава археологических и иных образцов"

С.Б. Борзаков, А.Ж. Жомартова, А.Ю. Дмитриев

 

В ЛНФ ОИЯИ впервые в России для исследования археологической керамики применён метод активационного анализа на мгновенных гамма квантах (ААМГК).

ААМГК является полностью неразрушающим аналитическим методом качественного и количественного одновременного определения с различной чувствительностью нескольких десятков элементов в образцах массой от примерно 100 мг до нескольких грамм и более. Метод подходит для исследования однородных образцов больших размеров, может использоваться для анализа образцов с матрицами из легких элементов, которые слабо детектируются другими методами.

В качестве источника нейтронов используется импульсный реактор ИБР-2. Канал оборудован изогнутым нейтроноводом. Гамма-кванты регистрируются радиационно-стойким HPGe детектором фирмы Canberra с разрешением 2,3 кэВ для гамма-линии 60Co с энергией 1332,5 кэВ и относительной эффективностью 70%. Детектор откалиброван по энергии и по эффективности в энергетическом диапазоне от 50 кэВ до 8 МэВ. Плотность потока тепловых нейтронов – примерно 6·105 н·см-2·с-1.

Полученные спектры обрабатываются с помощью программы Genie-2000, для которой была написана специальная библиотека мгновенных гамма-линий. Расчёты массовых долей автоматизированы, для чего было создано специальное программное обеспечение и библиотека ядерных констант.

Были исследованы фрагменты керамических сосудов из красноглиняной керамики XV-XVI века, обнаруженные при раскопках в Московском Кремле и в Болгаре, археологический сплав золота и серебра (предположительно электрум) и редкий астрофизический объект – Челябинский метеорит. Результаты сравнивались с данными других методов – нейтронного активационного и рентгенофлуоресцентного анализа и показали хорошее совпадение – в пределах 2-3 среднеквадратических отклонений. Полученные данные были использованы учеными из Института археологии РАН для решения насущных задач в области археологии.

24—25 мая 2021 года в ЛИТ ОИЯИ состоится 22-е Рабочее совещание по компьютерной алгебре, посвященное памяти профессора Владимира Петровича Гердта.
Формат мероприятия - смешанный (онлайн + очное участие в заседаниях).
Сайт совещания https://ca2021.jinr.ru

Повестка заседания:

 

 1. Предзащита диссертации, представляемой на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 01.04.01 (1.3.2) - «Приборы и методы экспериментальной физики».

Тема диссертации: «Экспериментальные методы нейтронной радиографии и томографии на импульсном высокопоточном реакторе ИБР-2 и стационарном исследовательском реакторе ВВР-К».

Докладчик: С.Е. Кичанов.

2. Предложение об открытии нового проекта «Эмиссия Нейтронов и Гамма-квантов в Реакциях, Индуцированных Нейтронами (ЭГРИН)» в рамках темы 1128.

Докладчик: Ш. Зейналов.