МЕЧЕНЫЕ АТОМЫ

МАРКА СТАЛИ

Перед вами несколько брусков стали, среди которых име­ются образцы марганцовой стали. Можно ли отличить эти образцы, не прибегая к химическому анализу?

Да, можно, используя радиоактивные атомы.

Если образцы облучить нейтронами, то атомы элемен­тов, входящих в состав стали, будут поглощать нейтроны, образуя радиоактивные элементы. Но не все атомы одина­ково легко вступают в подобную реакцию. Атомы марганца вступают в эту реакцию гораздо легче, чем атомы железа.

И, несмотря на то, что железа в стали больше, чем марганца, нейтроны будут взаимодействовать именно с ато­мами марганца.

Ядро атома марганца захватывает нейтрон и превращается в радиоактивное ядро с массой на единицу большей. Из мар­ганца с массой 55 образуется его изотоп с массой 56, который распадается с испусканием электронов и гамма-лучей. Пери* од полураспада радиоактивного марганца равен 2,6 часа.

Обнаружить радиомарганец легко: нужно поднести к облу­чённой нейтронами поверхности бруска счётчик Гейгера-Мюл­лера. Количество электронов, попадающих в счётчик, будет тем больше, чем больше образовалось в стали радиоактивно­го марганца, а радиоактивного марганца образуется при одина­ковых условиях облучения тем больше, чем больше марганца в стали. Следовательно, можно не только ответить на вопрос о том, какой образец стали является марганцовой сталью, но и определить количество марганца в стали. Приём этот прост, и с его помощью можно легко и быстро определить состав сплава, не разрушая детали.

Мы привели только один пример распознавания состава сплава с помощью облучения его нейтронами. Таким же спо­собом можно установить содержание различных элементов в самых сложных комбинациях. Можно определить, например, содержание серы и фосфора в бумаге, углерода в поверхно­стных слоях стали и т. д. Этот способ получил название активационного анализа (материал активируется нейтронами или другими ядерными частицами).

Активационный анализ применяется в тех случаях, когда нужно определить незначительные количества примесей в чистых металлах или быстро установить состав сложной смеси.