Techniklexikon

Neutronenaktivierungsanalyse

Oberflächen- und Grenzflächenphysik, NAA, kernphysikalisches Analyseverfahren, das zur Element- und Konzentrationsbestimmung genutzt wird. Künstliche radioaktive Nuklide (künstliche Radioaktivität) werden durch Bestrahlung stabiler Nuklide mit Neutronen erzeugt.

Bei der Neutronenaktivierungsanalyse handelt es sich um ein qualitatives und quantitatives Analyseverfahren von Hauptbestandteilen, Nebenbestandteilen und Verunreinigungen von Stoffen.

Als Beispiel sei die Bestimmung der Absolutkonzentration von Hafnium (Hf) in Zirkondioxid (ZrO₂) genannt. Eine Probe wurde mit einem Neutronenfluss von 5 × 10¹¹ thermischen Neutronen pro cm² und s im Reaktor 5 Stunden lang bestrahlt. Die Abbildung zeigt das gemessene g-Spektrum des neutronenaktivierten ZrO₂. Mittels eines Hf-Standards wurde eine Hf-Konzentration von 0,7 at. % ermittelt. Neben solch hohen Elementkonzentrationen können mit der NAA (auch INAA, induzierte NAA) auch Verunreinigungskonzentration von wenigen ppb (parts per billion) nachgewiesen werden. Dank diese Nachweisgrenze wird die INAA heutzutage als ein internationales Standardverfahren zur Bestimmungen von Verunreinigungen angewandt.

Neutronenaktivierungsanalyse: g-Spektrum von neutronenaktiviertem Zirkondioxid.