การวิเคราะห์ธาตุหลักบางชนิดในดิน ณ พื้นที่โดยใช้เทคนิคนิวตรอน

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