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.
