Neutronenactivatieanalyse

Neutronenactivatieanalyse (NAA) is een analytische methode om elementen in monsters zowel kwalitatief als kwantitatief te bepalen door bestraling met neutronen en het meten van de resulterende gamma-straling van gevormde radionucliden. De methode is gevoelig, multispectraal en vraagt weinig voorbewerking van het monster.

Tijdens absorptie van neutronen worden atoomkernen geïoniseerd door neutronen, waardoor stabiele isotopen veranderen in radioactieve isotopen. Deze radioactieve kernen vervallen met karakteristieke gamma-stralen die energie en intensiteit leveren die herkenning en kwantificatie mogelijk maken. Metingen gebeuren meestal met een hoog-resolutie gamma-spectrometer.

Er bestaan twee hoofdvarianten: instrumentele NAA (INAA) en radiochemische NAA (RNAA). INAA meet direct de gamma-straling zonder chemische scheiding, terwijl RNAA een chemische afscheiding toevoegt om interferenties te verminderen en zowel kwantificatie als detectiegrenzen te verbeteren. Voor standaardisatie wordt vaak de k0-methode gebruikt of traditionele kalibratie met referentiemonsters.

Toepassingen bevinden zich in archeologie, geochemie, milieuanalyse, voedingsmiddelen, farmacie en forensisch onderzoek. NAA kan vrijwel alle elementen analyseren, vooral voor sporenconcentraties, met weinig matrix- en stelselinterferenties. De techniek is geschikt voor vaste stoffen, poeders en sommige vloeistoffen, afhankelijk van de monsteromstandigheden.

Voordelen zijn onder andere hoge gevoeligheid voor veel elementen, multi-elementanalyse in één meting en beperkte monstervoorbewerking. Beperkingen omvatten de noodzaak van een neutronenbron (zoals een kernreactor), lange wachttijden voor sommige isotopen, en stralingsveiligheids- en afvalproblemen. Interferenties door overlappende gamma-lijnen kunnen de resultaten beïnvloeden, en niet alle elementen hebben bruikbare radioisotopen.