Параметры плазмы в атомно-эмиссионном спектральном анализе фосфатных концентратов продуктов деления

Рассчитаны физические параметры плазмы электрической дуги при анализе фосфатных осадков продуктов деления облученного ядерного топлива, исследовано изменение этих параметров во времени. Как известно, фосфатные концентраты продуктов деления характеризуются сложным химическим составом, высокой термической и химической стойкостью. Поэтому целесообразно проводить прямой атомно-эмиссионный спектральный анализ порошков фосфатов без их переведения в раствор. Различные условия подготовки проб и синтеза образцов сравнения обусловливают разную химическую форму определяемых элементов. Это, в свою очередь, оказывает влияние на кинетику их испарения в кратере электрода и процессы возбуждения в плазме. Известные закономерности этих процессов далеко не всегда могут быть перенесены на специфические условия конкретных методик анализа. В связи с этим необходимо изучение влияния химического состава проб, выбора спектроскопических носителей, процессов возбуждения спектров и исследования физических параметров плазмы электрической дуги на результаты определения. Для измерения эффективной температуры горячих центральных участков дуги в интервале 4500 - 6500 К использовали линии цинка Zn I 307,206 нм и Zn I 307,589 нм. Для уменьшения влияния элементного состава пробы на условия возбуждения спектров и их стабилизации в качестве спектроскопического носителя были исследованы NaCl, ВаС1₂, NaCl + Т1С1. В контрольных опытах использовали образцы без носителя. Совпадение значений физических параметров плазмы в пределах погрешности измерений, не превышающей 20 %, иденпгчность характера кинетических кривых для проб фосфатных осадков и синтезированных образцов сравнения свидетельствуют об их адекватности. В результате проведенных исследований обосновано применение прямого атомно-эмиссионного спектрального метода анализа проб фосфатных концентратов продуктов деления при использовании синтетических образцов сравнения.

1. Хамдеев М. И., Васильева О. И., Чистяков В. М., Ерин Е. А. Атомно-эмиссионный спектральный анализ фосфатных концентратов продуктов деления и примесей, получаемых в процессе регенерации облученного ядерного топлива / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2015. Т. 81. № 1. Ч. II. С. 65 - 68.

2. Русанов А. К. Основы количественного спектрального анализа руд и минералов. Изд. 2-е, перераб. и доп. — М.: Недра, 1978. — 400 с.

3. Зайдель А. Н. Основы спектрального анализа. — М.: Наука, 1965. — 324 с.

4. Тагильцева Е. А. Исследование влияния режима работы двухструйного дугового плазматрона на температуру и электронную концентрацию плазмы / Научные ведомости Белгородского гос. ун-та. Серия: Математика. Физика. 2012. Т. 27. №11. С. 197-206.

5. Зильберштейн X. И. Спектральный анализ чистых веществ. — Л.: Химия, 1971. — 416 с.

6. Кустанович И. М. Спектральный анализ. — М.: Высшая школа, 1966. — 352 с.

7. Карякин А. В., Аникина Л. И. и др. Спектральный анализ редкоземельных окислов. — М.: Наука, 1974. — 154 с.

8. Куликов И. С. Термическая диссоциация соединений. — М.: Металлургия, 1969. — 574 с.