РАДИОИНДИКАТОРНЫЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА (РМА), методы качеств. и количеств. хим. анализа с использованием радионуклидов. Последние могут содержаться в исходном анализируемом веществе (напр., прир. радионуклиды таких элементов, как К, Th, U и др.), м. б. введены на определенном этапе анализа в состав одного из реагентов (как в методе изотопного разбавления), могут образоваться в анализируемом объекте в результате ядерных реакций, возбужденных фотонами (рентгеновского и g-излучения), а также нейтронами. дейтронами или др. ядерными частицами (см. Акти-вационный анализ). РМА без разрушения образца с использованием для изучения радиоактивного излучения радио-метрич. аппаратуры (см. Радиометрия)называют инструментальными или радиометрическими. Когда при проведении анализа прибегают к хим. операциям (растворение, концентрирование. разделение исследуемого образца), РМА называют радиохимическими; при этом радиометрич. приборы используют, как правило, на заключит. стадии анализа.
Качественные РМА основаны на определении типа (a-, b-или g-) и энергии излучения, испускаемого радиоактивными атомами. а также на определении периодов полураспада радионуклидов, содержащихся в исследуемом материале. Эти данные позволяют идентифицировать содержащиеся в анализируемом объекте радионуклиды. Если эти радионуклиды естественные, то по ним можно судить о наличии соответствующих элементов. Если же радионуклиды возникли в анализируемом объекте в результате его активации фотонами или ядерными частицами, то, поскольку ядерные реакции, приводящие к появлению тех или иных радионуклидов, известны, можно установить, какие атомы были исходными. Возможен дистанционный анализ объектов. Так, информация, переданная на Землю от радиометра, размещенного на пов-сти Луны, позволила получить сведения о содержании в лунных породах ряда элементов.
Количественные РМА основаны на практич. тождественности хим. поведения радиоактивных и стабильных изотопов одного элемента. Если радиоактивный индикатор (в-во, содержащее радионуклид) вводят в анализируемый объект, то смесь необходимо тщательно перемешивать. Уд. радиоактивность (или просто уд. активность) Iуд постоянна для всего объекта и для любой его части. При хим. превращениях значение Iуд не меняется. Зная Iуд исследуемого материала и определив радиоактивностьIn к.-л. его части (пробы), можно установить массу пробы mn по ф-ле: mn = In/Iуд. Такой метод анализа используют, например, при нахождении массы испарившегося вещества или вещества, перешедшего в раствор (расплав) из твердой фазы. Пределы обнаружения определяемого вещества тем ниже, чем меньше период полураспада радионуклида (чем выше Iуд) и чем меньше значение фона радиометрич. аппаратуры. В отдельных случаях пределы обнаружения составляют 10-10 - 10-12 г и менее.
Часто РМА основаны на проведении стехиометрич. хим. реакций (такие методы называют обычно радиоаналитическими). В этом случае используют меченный радионуклидом реагент и измеряют радиоактивность продукта реакции, который осаждением, экстракцией, дистилляцией или др. методом переводят в фазу, отличную от фазы исходного анализируемого вещества. Причем для анализа достаточно определить разность между исходной и конечной радиоактивностью одной из фаз. Преимущество данных методов состоит в том, что их проведению не мешает наличие в анализируемом объекте разл. примесей, не реагирующих с добавляемым реагентом.
Частный случай рассматриваемого варианта количественного РМА-радиометрич. титрование, обеспечивающее высокую точность анализа. Перед проведением титрования радионуклид вводят в анализируемый раствор или в титрант, или в оба раствора одновременно. Точку эквивалентности на кривой титрования (зависимости Iуд от объема прибавляемого титранта) определяют по резкому изменению уд. радиоактивности одной из фаз при добавлении очередной порции титранта. Для массовых анализов используют установки автоматич. титрования.
В радиоаналит. варианте РМА могут применяться в отдельных случаях не изотопные, а изоморфные радиоиндикаторы, т.е. радионуклиды элементов, свойства которых сходны со свойствами определяемого элемента в такой степени, что соответствующие соед. двух элементов оказываются изоморфными. В этом случае необходимо знать количеств. характеристики распределения радионуклидов между фазами, образующимися при выделении продукта реакции. Эти характеристики определяют заранее, используя образцы с известным содержанием соответствующих элементов.
Широкое распространение получили также радиосубсте-хиометрич. методы анализа (см. Изотопного разбавления метод), одной из разновидностей которого является радиоим-мунологич. (или радиоиммунный) анализ биол. объектов (пептидов, стероидов и др.), основанный на использовании иммуногенных реакций. В данном случае высокая специфичность реакций сочетается с низкими пределами обнаружения, которые обеспечиваются использованием радионуклидов.
Получают распространение и РМА, основанные на выделении в газовую фазу радионуклидов (обычно инертных газов-85Кr, 133Xe, 222Rn), введенных в твердые соед. с образованием клатратов. При добавлении окислителей, восстановителей, кислот, щелочей или др. реагентов клатраты разрушаются и поступление радиоактивного инертного газа в газовую фазу резко возрастает. По этому "скачку" радиоактивности можно определить кол-во окислителя, восстановителя или др. реагента, которые привели к разрушению клатра-та. Напр., такими методами определяют токсичные вещества в отходящих газах хим. произ-в, озон в верх. слоях атмосферы.
Преимущества РМА перед методами анализа, не связанными с использованием радионуклидов,-универсальность (пригодные для работы радионуклиды имеются у подавляющего большинства элементов), низкие пределы обнаружения, высокая специфичность. Погрешности количественных РМА варьируют от десятых долей процента до 1-5%, т.е. такие же, как у большинства др. методов анализа.
Лит.: Новые методы радиоаналитической химии, М., 1982; Ядерно-физические методы анализа в контроле окружающей среды, Л., 1985; Радиоактивные индикаторы в химии, под ред. В. Б. Лукьянова, 3 изд., М., 1985; Тел ьдеши Ю., Радиоаналитическая химия, пер. со словац., М., 1987.
