6.6. Радиометрические методы

Радиометрические методы основаны на использовании различных видов ядерных излучений и взаимодействий. В настоящее время они применяются для измерения состава многих веществ пищевых анализируемых объектов.

Например, для измерения влажности жидких и твердых веществ используется метод ослабления интенсивности γ-излучений при прохождении их через исследуемое вещество, основанный на зависимости рассеяния и поглощения γ-лучей от свойств вещества – плотности и химического состава. Ослабление интенсивности излучения в слое вещества постоянной толщины при неизменных условиях зависит от его влажности. Основное практическое применение влагомеров – измерение влажности грунтов, почв и торфа в полевых условиях без нарушения структуры материала.

Для измерения состава одним из наиболее перспективных является нейтронно-активационный анализ, к достоинствам которого относятся высокая селективность и точность, экспрессность, неразрушающий характер, низкий порог обнаружения элементов.

Сущность нейтронно-активационного анализа: образец облучают потоками нейтронов высокой плотности, в результате чего атомы одного или всех элементов образца становятся радиоактивными; анализ основан на измерении энергии, испускаемой облученным образцом, и интенсивности излучения. Этот метод позволяет проводить как качественный, так и количественный анализ. К недостаткам следует отнести необходимость источника активации (например, реактора) и специального оборудования.

Нейтронный метод, применяемый для измерения влажности, основан на замедлении и рассеянии быстрых нейтронов при упругих соударениях с ядрами водорода, входящими в состав воды анализируемого продукта. Для материалов, не содержащих углеводорода и поглотителей нейтронов, число возникающих замедленных нейтронов приблизительно пропорционально содержанию в них водорода, т. е. пропорционально влажности. Однако нейтронные влагомеры могут применяться лишь для тех продуктов, в которых водород содержится только в воде, и малопригодны для веществ, составной частью которых является водород.

Рентгеновский метод измерения влажности обладает достоинствами γ-метода, но имеет большую чувствительность благодаря более сильному поглощению рентгеновского излучения водой. Этим методом измеряют объемную влажность высокого содержания.