Содержание и оформление отчета

Отчет о лабораторной работе выполняется в печатном виде (приложение 1) на листах белой бумаги формата A4. Объем текста - 3...5 с. Работа должна содержать:

1. Титульный лист (приложение 2).

2. Цель работы.

3. Методические основы метода и ход эксперимента.

4. Анализ полученных результатов.

5. Выводы.

6. Список используемой литературы.

Список рекомендуемой литературы

1. Флеров Г.Н., Берзина И.Г. Радиография минералов, горных пород и руд. - М.: Атомиздат, 1979. - 224 с.

2. Юшко С.А. Методы лабораторного исследования руд: учебное пособие для вузов. - 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1984. - 389 с.

Лабораторная работа № 10 определение природы радиоактивности минералов по их микрорадиографиям

Метод микрорадиографий с помощью толстослойных пластинок с высокой чувствительностью к а-частицам позволяет: выявить количественную сторону радиоактивности путем подсчета а-треков на единицу площади в единицу времени излучения; установить источник и природу радиоактивного излучения на основе разницы между максимальными длинами пробегов а-частиц для элементов ряда урана - актиния и тория. Целью лабораторной работы является закрепление теоретических знаний, полученные в курсе «Методы исследования радиоактивных руд и минералов» и приобретение навыков работы с микрорадиографическим методом.

Порядок выполнения работы

Микрорадиографии аншлифов и непокрытых шлифов выполняются на специальных толстослойных пластинках (или пленках) с мелкозернистой эмульсией светочувствительного слоя. Они позволяют воспроизводить мельчайшие детали размещения рудного вещества. Толстослойные фотоматериалы бывают разных видов, чувствительные как к а-, так и к Р-излучениям.

Для получения микрорадиографий используются обычные (толщиной 0,03 мм) непокрытые шлифы. Они размещаются на чувствительной к а-лучам толстослойной пластинке размером 9^Х12. Для приготовления микрорадиографии используются специальные толстослойные пластинки типа А-2 с толщиной эмульсионного слоя в 50...60 мкм. Эмульсия этих пластинок чувствительна только для а-излучения (а также осколков деления). Работать с такими пластинками можно при фонаре, снабженном специальным матовым желто-зеленым светофильтром. Пластинки разрезают алмазом (с неэмульсионной стороны) до формата шлифов. После этого на них накладывают прозрачные (со снятым покровным стеклом) или полированные шлифы так, чтобы эмульсионная поверхность плотно прилегала к поверхности шлифа. Если поверхность шлифа была загрязнена, ее нужно предварительно промыть бензином.

Далее на пластинке необходимо сделать пометки, по которым можно точно совместить ее со шлифом при работе с микрорадиографией; это достигается тщательным обведением контура шлифа острым предметом (иглой) или вышеописанным методом засвечивания для макрорадиографий. Предварительно (в светлом помещении) на края стеклянных пластинок шлифов черной тушью наносят знаки, по которым после их отпечатывания на радиографии эти точки будут точно совмещаться со шлифом.

Время экспозиции определяется содержанием радиоактивных элементов в минералах, а также назначением радиографии: проводится ли она для качественного или количественного исследования.

Для количественного изучения удобнее давать экспозицию такую, чтобы количество следов а-частиц (на площадь в 0,02 мм пластинки) было не более нескольких десятков, иначе подсчет их становится затруднительным. В зависимости от процентного содержания радиоактивного элемента в минерале экспозиция будет составлять: 45.70 % за 20 мин; 15.20 % за 1 ч; 5.10 % за 2 ч; 0,5.1 % за 5 ч. При дальнейшем уменьшении содержания урана, а также величины зерен радиоактивного минерала экспозицию нужно значительно увеличивать (до нескольких суток).

Для качественного изучения, когда значительные сгущения следов а-частиц создают большую четкость картины, выдержка увеличивается в 5. 1 0 раз и более (по сравнению с предназначаемыми для количественного анализа) и составляет несколько суток. Так, для тысячных долей процента радиоактивного элемента в породе (в целом) экспозиция должна быть 10.20 сут. (чтобы не слипались пластинки, воздух должен быть сухим, а его температура должна равняться 10.12 °С). По истечении срока экспозиции фотопластинки осторожно отделяют от шлифа и подвергают проявлению, фиксированию и т. д.

Проявление производят в растворе, приготовленном путем последовательного растворения (на 100 см воды) амидола - 0,6 г, сульфита натрия (кристаллического) - 2,5 г, бромистого калия - 0,2 г. Продолжительность проявления при температуре (22 ± 1) °С - 25 мин. Промывка осуществляется в проточной воде в течение 3.. .5 мин.

В стоп-ванне в 1 % растворе уксусной кислоты при температуре 5.7 °С пластинки выдерживают в течение 10.15 мин. В дистиллированной воде ватой снимают иногда появляющийся со стороны эмульсии черный налет.

₃

Фиксирование проводят в растворе гипосульфита (40 г на 100 см воды) при температуре воды 5.7 °С в течение 90 мин. Промывают пластинки в проточной воде, а сушат при комнатной температуре. Все растворы приготавливают на дистиллированной воде и перед употреблением фильтруют.

Качественное изучение микрорадиографий лучше проводить при увеличении около 50-100 крат. Радиографию накладываемых на свободные края пластины, приклеивают к стеклянной подложке шлифа, с которого она получена. Склеенные шлиф и радиография помещаются под микроскоп. Метки, нанесенные на шлиф и перепечатанные на радиографию (с помощью засвечивания), помогут совместить их так, чтобы микрорадиография каждого зерна руды точно находилась над участком этого зерна в шлифе. Между шлифом и радиографией должен быть небольшой зазор, иначе радиография будет поцарапана.

Опуская или поднимая тубус микроскопа, мы наблюдаем участки шлифа (руды) и полученные с них радиографии. Густота следов-треков а-частиц над определенными минеральными зернами, распределение участков разного сгущения этих следов, формы и размеры участков, и т. д. видны под микроскопом (рис. 3). Эти характеристики описываются и фотографируются для занесения результатов в отчет.

Рис. 3. Распределение алъфа-треков

Содержание и оформление отчета

Отчет о лабораторной работе выполняется в печатном виде (приложение 1) на листах белой бумаги формата A4. Объем текста - 3...5 с. Работа должна содержать:

1. Титульный лист (приложение 2).

2. Цель работы.

3. Методические основы метода и ход эксперимента.

4. Анализ полученных результатов.

5. Выводы.

6. Список используемой литературы.

Список рекомендуемой литературы

1. Флеров Г.Н., Берзина И.Г. Радиография минералов, горных пород и руд. - М.: Атомиздат, 1979. - 224 с.

2. Юшко С.А. Методы лабораторного исследования руд: учебное пособие для вузов. - 5-е изд., перераб. и. доп. - М.: Недра, 1984. - 389 с.

Лабораторная работа № 11

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХАРАКТЕРА РАСПРЕДЕЛЕНИЯ И СОДЕРЖАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ В МИНЕРАЛАХ МЕТОДОМ ОСКОЛОЧНОЙ РАДИОГРАФИИ (F-РАДИОГРАФИИ)

Метод осколочной радиографии (f-радиография) основан на процессе деления ядер урана и тория под воздействием тепловых нейтронов в ядерном реакторе. Метод f-радиографии позволяет с высокой чувствительностью и точностью выявлять пространственное распределение урана и тория при одновременном определении локальных и общих концентрациях. Метод обладает повышенной чувствительностью (порог чувствительности порядка n-10^-10 г/г) и применяется как для качественных, так и для количественных определений радиоактивных элементов в образцах пород и минералов.

Целью предлагаемой лабораторной работы является закрепление теоретических знаний, полученных в курсе «Методы исследования радиоактивных руд и минералов», и освоение методики осколочной радиографии (f-радиографии).

Лабораторная работа состоит из следующих этапов.