Berieht: Allgemeine analy~isehe Methoden, Apparate und Reagentien 369

fiir den Einfangsquersehnitt yon Resonanzpeaks iiberlagert wird, Bostrahlt man die Probe mit Neutronen, we]ehe die Resonanzenergie des gesuchten Elementes be- sitzen, so wird die Durehli~ssigkeit besonders klein sein. Voraussetzung f i i r die Methode ist ein grol3er Neutronenflul~ mit einer definierten Energie, was jedoch mit einem grol~em apparativen Aufwand verbunden ist. H. Mi)~zEL

Chemisehe Analyse yon Oberfli4ehen dutch kernphysikalisehe Methoden. S. RuBI~, T. O. P• und L. E. BAILEY 1 besehreiben die qualitative und quanti- tat ive Untersuehung yon Oberfli~chen dureh Aktivierungsanalyse mit Protonen bzw. Deuteronen oder dureh Messung der Streuwinkel. Die beiden Methoden ergi~nzen einander, da die erste insbesondere ftir leichte Kerne und die zweite ftir schwere Kerne anwendbar ist. Da die aufgeschossenen geladenen Teilehen nur eine Eindringtiefe in die Targetoberfl~che yon einigen Mikron besitzen, ist dadurch eine definierte Oberfl~ehenanalyse, welche die einzelnen Elemente noeh bis zu 10 -s g/cm ~ nachzuweisen gestattet, mSglieh. Die fiir das Verfahren benStigten monoenerge- tischen Protonen bzw. Deuteronen werden zuni~ehst in einem 2 MV-van der Graaf- Generator besehleunigt und dann in einem magnetisehen 90 ~ se]ektiert. Das Target wird in den Brennpunkt des Teflchenstrahles gebracht, we]chef in einer auf den Analysator folgenden elektrostatisehen Linse focussiert worden ist. Fiir die Aktivierungsanalyse benutzt man zur Auswertung entweder die bei der Kern- reaktion direkt entstehende Strahlung odor miBt die Aktivit~t der erzeugten Nuklide. Als Beispiele fiir die erste Variante geben die Autoren die Bestimmung yon Fluor in Opalglas (19 F (p 1,4 MeV, c~ y) 1~ 0 ; gemessen werden die entstehenden y mit 6- -7 MeV) und die Bestimmung yon Kohlenstof/ (13 C [d, p] 13 C), N (1~ N [d, p]15 N) und Sauersto/] (16 0 (d,p) 1~ O) an einer Stahloberfliiehe, welehe einer Explosion ausgesetzt war (gemessen werden dabei die entstehenden Protonen, welehe eharakteristische Energien besitzen). Da die gemessene Strahlung un- mittelbar nach der Bestrahlung (Intervall kleiner als 10 - n sec) auftritt, ist die Aktivit~t stets direkt proportional dem Teilchenstrom. Anders ist dies j edoch bei der zweiten Variante, da hier entsprechend der Halbwertszeit des entstehenden Radio- nuklids eine VerzSgerung eintritt. Verff. umgehen diese Sehwierigkeit, indem sie ihren Teilehenstrom mit einem Integrator registrieren, dessen Zeitkonstante gleich der reziproken Zerfallskonstante des Nuklides ist. Dadureh ist die Integratoranzeige stets direkt proportional der Zahl der im Moment vorhandenen radioaktiven Atome. Als Beispiele werden die Bestimmung von Na (in Glasober/l@hen) und die Bestimmung yon Sticksto]] angefiihrt. Diese Methode ist jedoch nur fiir die leichten _&tome (bis einschliel~lich A1 und S) brauchbar, da nut diese mit den be- nutzten Teilehen (Energie< 2MeV) meBbare Ausbeuten einer Kernreaktion ergeben. - - Die Untersuchung dutch Messung der elastisehen Streuung beruht auf der Abh~ngigkeit des Streuwinkels bzw. tier dem gestreuten Teilchen verblei- benden Energie yon der Masse des TargetnukHds. Die gestreuten Teflchen werden mit ten eines magnetischen 180~ selektiert. Wenn mlr unmittelbar an der Oberfl~ehe gestreut ~iirde, besaiten die den einzelnen Elementen zuzuord- nenden Peaks sehr steile Flanken. Ans der PeakhShe kann auf die Konzentration des betreffenden Elementes in der Targetoberfli~ehe geschlossen werden. Is t das gesuchte Element auch noeh in tieferen Schiehten (bis zu einigen Mikron) in der Targetoberfl~ehe enthalten, so verbreitert sich der Peak naeh einer Seite. Aus der Form des Peakes ist ein l~iiekschluB auf den Konzentrationsverlauf in der Ober- flache moglich. Es kOnnen jedoch auf diese Weise nut thermiseh best~ndige Mate- rialien mit glatten Oberfl~ichen untersucht werden. Als untersuehte Beispiele

1 Analyt. Chemistry 29, 736--743 (1957). Stanford Res. Inst., Menlo Park, Calif. (USA).

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370 Berieh~: Allgemelne analytische Methoden, Apparate und Reagentien

werden angegeben: Stahloberfl/~chen (gefunden: C, O, Ag-Sb, Pb-Hg) und Al-Ober- flachen, auf denen Aerosole (Staub) niedergesehlagen worden ist (gefunden: C, O, Si, P, S, Fo). I-l. Mi)NZEL

Die relative Riiekstreuung der fl-Teilehen yon 90u (2,18 MeV) durch Materie untersueht R. It. Mi)LLE~ z. Er kann zeigen, dab die Rfiekstreuung R (ausgedrfickt in Prozenten) dureh folgende Gleiehung erreehnet werden kann: R = a Z + b, wo- bei Z die Ordnungszahl des Elementes und a und b jeweils ffir eine Periode des periodischen System geltende Konstanten bedeuten. Die Rfiekstreuung yon Ver- bindungen ergibt sich aus der gegebenen Gleiehung unter Verwendung einer mitt-

leren Ordnungszahl ~ = n (A ~ZB) -~ m (AcZv) Es bedeuten A das Atomgewieht A~nvm

tier Elemente B und C, bzw. das Molgewicht der Verbindung BnCm und Z~ die entsprechenden OrdnungszaMen. Die Riiekstreuung yon LSsungen steigen im ein- faehsten Fall (z. B. Alkalihalogeniden in Wasser) proportional zur Konzentration (ausgedrfickt in Gewiehtsverh~ltnis yon Halogenid zur L5sung) an. Die zur Be- reehnung des prozentu~len Rfiekstreueffektes notwendigen Konstanten a und b besitzen folgende Werte:

Periode Z a

II IIl IV V

IV

2--10 10--18 18--36 36--54 54--86

1,2311 0,96731 0,68582 0,34988 0,26225

b

- - 2,157 ~- 0,476 ~- 5,556 -~ 17,664 ~- 22,396

efiihrten ]~eispielen einen rely- Die Bereehnungsmethode besitzt naeh den an tiven Fehler yon uater 0,3--0,4%.

Im Anschlu$ an die vorstehende Mitteilung von R. H. MiYLT.EE berichtet D. C. MULLER 2 fiber die Streuung von Beta-Teilchen durch organische Substanzen. Verf. bestimmt an Kohlenwasserstoffen den negativen Rfiekstreueffekt des Wasserstoffs. Mit Hflfe der yon R. H. ~t~LLE~ (S. oben) 3 angegebenen Gteichungen kann nun die Rfickstreuung organischer Substanzen bereehnet werden. Isomerie und Aggre- gatzustand besitzen innerhalb der Mel~genauigkeit keinen EinfluB auf die Riiek- streuung, w/~hrend die Absorption stark yon der Dichte der untersuchten Substanz abh/~ngt. Ein Ausbliek auf eine mSgliehe ana]ytische Anwendung der erhaltenen Ergebnisse wird im Original gegeben. H. M~:NZEL

Zum Nachweis sehwaeh radioaktiver Strahlungsquellen, deren Strahlungs- st~irken etwa der yon Kaliumehlorid vergleiehbar sind~ und zur Bestimmung des Ladungssinnes der Strahlung benutzten J.-L. n~ H~vss und R. J. K ~ u 4 eine nach dem Prinzip des Millikanschen OltrSpfchenversuehes ~rbeitende Apparatur (Abbfidung im Original). Innerhalb eines Kugelkondensators (8 mm ~, 32 Volt) be- finder sieh eine Kammer, in welche getrockneter Zigare~tenraueh eingeblasen wlrd. Die Rauehpartikel werden yon einem Lichtbogen fiber elnen Kondensor, W~rmesehutz- filter (Kupfersulfatl5sung), Spalt und MJkroskopobjektiv beleuehtet; die Zahl N der im Gesiehtsfeld befindliehen Teilchen wird in regelmaBigen Zeitabsti~nden (4 min) photogr~phiseh registriert. Dureh Ausz~hlung und Logarithmieren wird die

1 Analyt. Chemistry 29, 969--975 (1957). Univ. Los Alamos, N. Mex. (USA). Analyt. Chemistry 29, 975--978 (1957). Univ. Los Alamos, N. Mex. (USA). Siehe auch M~LT.ER, R. H. : Phys. Rev. 98, 891 (1954).

4 Chim. ~nalytique 39, 150--i54 (1957).