Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การวิเคราะห์ธาตุหลักบางชนิดในดิน ณ พื้นที่โดยใช้เทคนิคนิวตรอน

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

In situ analysis of some major elements in soil using neutron techniques

Year (A.D.)

1999

Document Type

Thesis

First Advisor

นเรศร์ จันทน์ขาว

Second Advisor

พรรัตน์ ศรีสวัสดิ์

Faculty/College

Faculty of Engineering (คณะวิศวกรรมศาสตร์)

Degree Name

วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

นิวเคลียร์เทคโนโลยี

DOI

10.58837/CHULA.THE.1999.711

Abstract

ทดลองใช้เทคนิคนิวตรอนในการวิเคราะห์เชิงคุณภาพ และเชิงกึ่งปริมาณของธาตุบางชนิดในดิน ณ พื้นที่ เทคนิคที่ใช้มีสามเทคนิค คือ เทคนิคการวัดรังสีพรอมต์แกมมาจากปฏิกิริยาการจับนิวตรอน เทคนิคการวัดรังสีพรอมต์แกมมาจากปฏิกิริยาการชนแบบไม่ยืดหยุ่นของนิวตรอน และเทคนิคนิวตรอนแอกติเวชัน ส่วนสำคัญของระบบวิเคราะห์ที่ใช้ คือ ต้นกำเนิดนิวตรอนอะเมริเซียม -241/เบริลเลียม ความแรง 1 คูรี (37 กิกะเบคเคอเรล) และหัววัดรังสีเจอร์มาเนียมบริสุทธิ์สูง ชนิดรีเวอร์สอิเล็กโทรดแบบที่ใช้งานในภาคสนาม ผลการวิจัยพบว่ามี จำนวน 8 ธาตุที่มาวิเคราะห์ได้ด้วยเทคนิคการวัดรังสีพรอมต์แกมมา จากปฏิกิริยาการจับนิวตรอน คือ ไฮโดรเจน โบรอน ออกซิเจน อะลูมิเนียม ซิลิกอน แคลเซียม ไททาเนียมและเหล็ก และมี 5 ธาตุที่สามารถวิเคราะห์ ได้ด้วยเทคนิคการวัดรังสีพรอมต์แกมมาจากปฏิกิริยาการชน แบบไม่ยืดหยุ่นของนิวตรอน คือ ออกซิเจน อะลูมิเนียม ซิลิกอน โปแตสเซียมและเหล็ก ส่วนเทคนิคนิวตรอนแอกติเวชันเหมาะสำหรับการวิเคราะห์ โซเดียม อะลูมิเนียม คลอรีน และแมงกานีส การทดลองวิเคราะห์ธาตุเชิงกึ่งปริมาณ ณ พื้นที่ ได้ใช้ผลการวิเคราะห์ดินโดยเทคนิคนิวตรอนแอกติเวชันในห้องปฏิบัติการ มาสร้างกราฟปรับเทียบและใช้พีคแกมมา จากปฏิกิริยาจับนิวตรอนของอินเดียม ในหัววัดรังสีในการปรับแก้ความเข้มรังสีแกมมาของธาตุต่างๆ ผลการทดลองวิเคราะห์ธาตุ 5 ธาตุ เชิงกึ่งปริมาณ ณ พื้นที่ 8 แห่ง ได้ผลดังนี้ คือ จากเทคนิคการวัดรังสีพรอมต์แกมมา จากปฏิกิริยาการจับนิวตรอน ได้ปริมาณ ซิลิกอน ไททาเนียม และเหล็ก อยู่ในช่วง 256.53-453.75, 3.54-8.75 และ 10.95-65.97 g/kg ตามลำดับ จากเทคนิคนิวตรอนแอกติเวชัน ณ พื้นที่ ได้ปริมาณอะลูมิเนียมและแมงกานีส อยู่ในช่วง 11.26-67.11 และ 0.11-2.28 g/kg ตามลำดับ นอกจากนี้ผลการวัดรังสีแกมมาโดยตรง ณ พื้นที่ จากโปแตสเซียม-40 ได้ปริมาณโปแตสเซียมอยู่ในช่วง 0.23-1.26% ส่วนผลการวิเคราะห์ธาตุโดยเทคนิคการวัดรังสีพรอมต์แกมมา จากปฏิกิริยาการชนแบบไม่ยืดหยุ่นของนิวตรอน ยังได้ผลไม่แน่นอน เนื่องจากมีข้อมูลไม่เพียงพอสำหรับการปรับเทียบ และผลการวิเคราะห์ด้วยเทคนิคนิวตรอนแอกติเวชัน ในห้องปฏิบัติการมีความแปรปรวนสูง

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

Neutron techniques were used for in situ qualitative and semi-quantitative analysis of some elements in soil. The techniques used were the prompt captured gamma-ray analysis (PGA), the prompt neutron inelastic scattered gamma-ray analysis (PISGA) and the neutron activation analysis (NAA). A1 Ci (37 GBq) Am-241/Be and a portable reverse electrode high purity gemanium detector were the major parts of the analysis system. The results showed that 8 elements namely H, B, O, Al, Si, Ca, Ti and Fe could be determined by the prompt captured gamma-ray analysis technique while 5 elements namely O, Al, Si, K and Fe could be determined by the prompt inelastic scattered gamma-ray analysis technique. The neutron activation analysis technique was found suitable for Na, Al, Cl and Mn. The laboratory analysis results from the NAA was used to calibrate the system for in situ analysis. Furthermore, the prompt captured gamma-ray peak of Indium from Indium in the detector was used to normalize the peak intensities of other elements. The in situ analysis results of 5 elements obtained from 8 areas were as follows. si, Ti and Fe from the PGA technique were found to be in the range of 256.53-453.75, 3.54-8.75 and 10.95-67.97 g/kg respectively. Al and Mn from the NAA technique were found to be in the range of 11.26-67.11 and 0.11-2.28 g/kg respectively. In addition, K was also determined by in situ measurement of gamma-ray from 40K and was found to be in the range of 0.23-1.26%. However, the analysis results from the PISGA were not conclusive because of insufficient data points for calibration and the laboratory analysis results of those elements were inconsistent.

Link to Full Text

Share

COinS