發展趨勢
①從單純的元素分析擴展到化學狀態的測定:隨著中子活化分析應用領域的擴大,不僅需要測定樣品中元素的含量,而且還要求深入研究元素的分布和狀態。例如,在環境科學研究中分析水中痕量元素時,增加超過濾法前處理,將水樣分解成低分子量組分、膠體、假膠體和顆粒物,再用中子活化法分別測定處于不同狀態的元素含量。
②瞬發分析的應用:常規中子活化分析無法利用核反應截面高而生成穩定核素的核反應,例如113Cd(n,γ)114Cd(反應截面為 2×104靶);而瞬發γ射線中子活化分析卻能夠克服這一困難。應用瞬發法可以測定河流沉積物中的硅、硫、銅、鎘和汞等元素,這些都是常規中子活化分析很難測定的元素。
③計算機的廣泛應用:70年代以來,中子活化分析的樣品日趨復雜,例如,環境科學中的大氣顆粒物,生命科學中的生物組織,地球化學中的隕石,考古學中的陶、瓷器等,都要求同時提供數百個樣品中的幾十種元素的含量。計算機與自動活化分析裝置配合使用,可以控制照射時間、冷卻時間、計數時間,控制樣品的輸運、分析操作以及數據處理等。
應用
中子活化分析
中子活化分析在考古學中主要用來測量陶瓷器、玻璃、銀幣、銅鏡、燧石、骨頭化石等樣品中的微量元素和痕量元素,進行統計分析,尋找共同性和差異性,從而確定元素成分的演變、產地及礦源等。不同地區的陶瓷土的元素組成差異,特別是微量、痕量元素組成差異大于它們在同一陶土源不同部位的漲落。以我國古瓷研究為例,古代瓷器原料就地取材,其中所含的微量元素種類不多,一般不影響瓷器質量,但在瓷器中長期保存,因而成為各類瓷器的分辨特征。經中子活化分析不僅確定了古瓷中微量元素的古瓷窯窯系,分析了各處古窯的瓷土來源,瓷釉中元素含量的分布說明了原料配方上的差別。更重要的是利用中子活化分析的測量數據建立了各窯系、各瓷類的微量元素特征譜系,瓷類特征譜系因配料不同而形成,其中所含的元素和含量有明顯差別,如浙江龍泉窯青瓷釉的宋代和明代特征迥異。
外國學者用中子活化分析技術已積累了許多資料。通過對古陶瓷的大量數據積累從中選出地域性特征微量、痕量元素及其含量,用現代陶器、源粘土進行對比,進一步推斷古陶瓷的制作年代和燒制地點。我國也用此法進行研究。