锶稀释剂同位素比值质量分馏效应的校正方法初探

以稀释法锶同位素比值测定和计算方法为例,分析了稀释剂同位素比值对稀释法锶同位素比值测定的影响。对于样品-稀释剂混合样,随着稀释剂加入量的增加,稀释剂同位素比值准确度对样品同位素比值的影响逐渐增加,样品同位素比值计算结果出现严重偏离。稀释剂同位素比值测量准确度受测量过程中质量分馏效应影响,通过数学迭代法对锶稀释剂同位素的质量分馏效应进行校正,提高了稀释法同位素比值计算结果的准确度。     

应用同位素稀释质谱法原理准确测量锂同位素丰度

研究了基于同位素稀释质谱法原理准确测定锂同位素丰度的方法,编制方法的求解方程.对样品和稀释剂进行了纯化,用ICP发射光谱测定了其杂质元素总量,配制样品和稀释剂溶液.用质量法配制样品和稀释剂的混合溶液,用热电离质谱法测量了同位素丰度比值.计算得到方法的系统偏差校正因子为0.992 0.通过测量IRMM 016锂同位素标准物质得到的校正因子与本方法的校正因子一致,验证了方法的可靠性.用校正因子校正样品和稀释剂的同位素丰度比的测量值,得到准确值.同时,评定了方法的不确定度.结果显示,在95%的置信水平下,应用这种方法测定锂样品同位素丰度比值,其相对扩展不确定度为0.26%.     

锌同位素比值和含量的双稀释质谱测量法

用纯度９９．９９％的金属锌粉配成一定含锌量的天然外溶液作为测量富集锌溶液含锌量的稀释剂，再用此富集锌作为测量待测锌的含锌量的双同位素稀释剂，使用磷酸硅胶热电离质谱技术分别测量天然锌、富集锌、待测锌、天然加富集锌和富集和富集加待测锌五种样品的＾６４Ｚｎ，＾６６Ｚｎ，＾６８Ｚｎ和＾７０Ｚｎ对＾６７Ｚｎ的同位素比值，利用这些比值和混合锌溶液中稀释剂与富集或待测锌溶液的质量比，依据质量分馏效应修正和质量守     

229Th的分离和测量方法

²²⁹Th是一个适合于同位素稀释质谱法(IDMS)分析环境样品中钍同位素浓度的同位素稀释剂。建立了一种稳定可靠的从²³³U溶液中提取高纯²²⁹Th同位素稀释剂的方法,该方法采用串联阴离子交换柱分离U和Th同位素,全流程²³⁸U和²³²Th的回收率接近100%。采用多接收电感耦合等离子体质谱（MC-ICP-MS）反同位素稀释法准确标定了制备的²²⁹Th同位素稀释剂的浓度,为1.959×10^-9(1±0.5%) g/g,²³⁰Th与²²⁹Th的同位素比值为3.322×10^-3,并根据测量过程评定了稀释剂浓度的不确定度。     

同位素稀释质谱法测定气体样品中微量氦氖氩

介绍了同位素稀释质谱法（ＩＤＭＳ）定量分析地下气体样品中的微量氦氖氩。介绍了稀释剂配制、标定、稀释剂与待测样品混合和同位素比值测量技术并进行了实验结果的误差分析。结果表明：体积分数为１０￣（－６）、１０￣（－５）、１０￣（－４）时，不确定度分别约为±３％、±２％、±２％。     

多接收热电离质谱法系统偏差校正技术研究

研究和建立了用于多接收热电离质谱法准确测量同位素丰度的系统偏差校正技术.对于质量分馏效应引起的系统偏差,研究了用同位素标准物质和全蒸发两种技术进行校正.对于多接收器接收效率的校正,建立了峰跳校正技术.对于放大器增益的校正,研究了标准电源轮流接入各个放大器和虚拟放大器两种校正技术.特别是对于放大器非线性和离子计数非线性,建立了新的校正模型.通过对系统偏差的校正,实现对同位素丰度比值的多接收热电离质谱法准确测量.     

多接收热电离质谱仪法拉第杯检测器稳定性评价和检测效率的计算

测量过程中多接收热电离质谱仪的法拉第杯检测器长期暴露于离子束下,其性能会逐渐退化。为评价法拉第杯检测器的性能,在不考虑检测效率差异的前提下,采用6组不同法拉第杯组合测定了锶同位素标准物质NIST SRM987的87Sr/86Sr比值,以及一定周期内常用法拉第杯组合测定的钕143Nd/144Nd同位素比值。结果表明,不同法拉第杯组合测定结果存在显著差异,但常用法拉第杯组合在一定的周期内,结果重现性良好,说明检测器的检测效率虽发生变化,但性能基本稳定。针对6组不同法拉第杯组合测定的锶同位素标准物质的87Sr/86Sr比值,采用质量分馏指数校正模式,用规划求解函数计算了各个法拉第杯的检测效率,实现了法拉第杯检测器检测效率的修正,提高同位素比值测定的准确性。     

砂岩铀矿地质样品中铀含量仲裁分析方法——同位素稀释电感耦合等离子体质谱法

本工作研究铀矿地质样品中铀含量仲裁分析方法——同位素稀释电感耦合等离子体质谱法。样品经混酸密闭消解溶矿,采用浓缩铀为稀释剂,使用高分辨电感耦合等离子体质谱测定铀同位素比值,进而计算样品中的铀含量。本方法具有明晰的计量溯源特性,铀的测量范围为1～10000μg/g,对于铀含量约为4μg/g的砂岩样品,相对扩展不确定度小于4.0%（扩展因子K=2.57）,可满足砂岩铀矿地质样品中铀含量仲裁分析要求。     

同位素稀释-多接收电感耦合等离子体质谱测量裂变产物148Nd

采用多接收电感耦合等离子体质谱(MC-ICPMS), 用同位素稀释法测量了反应堆辐照后核燃料中的裂变产物148Nd.通过2个标准物质对仪器的稳定性进行检验,得到仪器的2个校正系数K值相差十万分之一.以高纯天然钕为基准稀释剂,用同位素稀释质谱标定浓缩144Nd试剂的质量分数,然后以它作为稀释剂,测量裂变产物148Nd的同位素丰度和质量分数.结果表明,148Nd丰度为0.088 7±0.001 2,148Nd质量分数为(4.65±0 04) ng/g.     

微量锂同位素丰度及其定量质谱测定

本文叙述所建立的微量锂同位素质谱分析方法及痕量锂的同位素稀释质谱分析方法。分析工作的探测系统采用了电子倍增器。对~6Li及~7Li的质量分馏效应与分歧效应的校正因子进行了实验测定。利用Li_2SO_4及LiNO_3进行同位素的分析,用样量为(1—4)×10~(-8)克,测量结果精确度优于±0.8%。借助于同位素稀释质谱法,对某些特纯的化学试剂痕量锂做了测定。测定特纯水中痕量锂灵敏度为10~(-12)克/毫升(取水样50毫升),结果准确度为±4%。     

钚同位素丰度测量

正在乏燃料后处理工艺中,钚产品中钚同位素丰度是一项非常重要的技术指标。热表面电离质谱法(TIMS)在同位素组分测量领域具有高灵敏度、高精度、高准确度,被广泛应用于后处理厂的产品分析。TIMS测量同位素丰度的主要误差来源是分馏效应,分馏效应使测得的同位素比值与样品的     

高分辨电感耦合等离子体质谱法测量230Th/232Th比值及校正方法

快速可靠的230Th/232Th比值测定方法在230Th定年法中非常重要。实验室在前期工作基础上,建立了高分辨电感耦合等离子体质谱法(HR-ICP-MS)测定天然样品中230Th/232Th比值的方法。影响230Th/232Th比值精确测定的主要因素是测量过程中强峰拖尾效应和仪器的质量歧视等。238U在236U处的强峰拖尾系数236U/238U可用于230Th/232Th比值的强峰拖尾校正,通过测量不同230Th/232Th比值的标准溶液可获得仪器测量230Th/232Th比值的质量歧视校正因子。采取四酸密闭消解法对砂岩样品进行消解,用Bio-rad AG 1×8 Cl-型阴离子交换树脂对钍进行分离,进一步纯化后稀释到一定体积在HR-ICPMS上进行测量。采用空白-标准-空白样品的测量模式对230Th/232Th比值进行测量。实验室标样的测量结果为(7.29±0.34)×10-6,与参考值(7.33±0.17)×10-6一致。     

电感耦合等离子体质谱法测定硼同位素丰度

以硼同位素标准参考物质NIST SRM 951配制的标准溶液,在优化的操作条件下对电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测定的硼同位素质量进行校正,求出校正因子,确定了样品的线性浓度范围.在同样的仪器条件下测定了硼同位素浓缩过程中样品三氟化硼甲醚络合物中的硼同位素丰度比,测定结果的相对标准偏差为1.095%.此外考查了仪器的稳定性.实验结果表明,本文建立的测定硼同位素丰度的方法"记忆效应"小,结果可靠,测量精度高.     

同位素稀释质谱法对环境样品中钚的定量分析

采用HNO3-HF-HClO4混合酸溶液分解样品。以^242Pu为稀释剂,用阴离子交换法分离纯化超痕量钚后,用铼带碳化处理技术制样,最后用同位素稀释质谱法测量样品中超痕量钚。结果表明,用该法可以对环境中10^13g级的微量钚进行定量分析。     

烯土元素干扰裂变产物~(149)Sm测定的研究

一、前言 ~(235)U热中子裂变产生的裂变产物钐有~(144)Sm、~(147)Sm、~(149)Sm、~(152)Sm、~(154)Sm同位素,其中~(148)m热中子吸收截面最大,约41000靶。~(149)Sm对反应性影响甚大,在反应堆技术中人们又称之为可燃毒物。为了确定裂变产物~(149)Sm的绝对量,一般都采用同位素稀释质谱法,此法既准确,又灵敏。被选作稀释剂的同位素,大部分是浓缩度高的同位素(一般大于90％)。通过质谱测定稀释剂浓度、未加稀释剂样品和加了稀释剂的混合     

土壤样品γ谱分析自吸收校正技术研究

用点源实验方法,表征了探测器晶体的结构参数,以此为基础利用蒙卡模拟计算了不同质量样品对各种能量γ射线的线衰减系数和探测效率,进而建立了75 mm×25 mm样品自吸收校正因子F(μ)的关系式;使用标准面源模拟体源不同高度的薄层,通过γ能谱测量得到体源不同高度薄层的探测效率与其高度的函数关系式ε(h),积分获得体源探测效率,进而建立75 mm×25 mm样品自吸收校正因子随γ射线线衰减系数的变化关系F(μ),面源实验建立的F(μ)关系式与蒙卡计算得到的F(μ)关系式趋于一致。以蒙卡计算模型为依据,拓展计算了75 mm×75 mm盒装土壤样品的F(μ)函数关系,并实验验证了计算结果的有效性。利用建立的F(μ)函数关系对取自某污染场址的多个土壤样品进行测量结果自吸收校正,建立了样品质量和自吸收校正因子的函数关系F(m),并给出土壤样品自吸收校正的技术方法。     

燃料元件破坏性燃耗测量过程的质量控制

燃耗是核燃料元件最重要的性能指标之一,其准确测量对新型燃料元件研制和换料周期确定等具有重要意义。破坏性燃耗测量属于强放射性下的精细化学分析,需建立系统的方法对测量过程进行质量控制,确保测量数据准确可靠。本文从方法适用性分析、数据预估、质谱干扰分析、样品污染分析、多种方法验证等方面介绍了破坏性燃耗测量过程质量控制的方法。剖析了重同位素法、¹⁴⁸Nd监测体法、¹⁴⁵Nd+¹⁴⁶Nd监测体法、¹³⁷Cs监测体法等的优缺点和适用范围。介绍了由裂变产额比值预估钕同位素丰度比、由铀同位素丰度比预估燃耗值的方法。分析了质谱测量时由Ce和Sm同位素造成的同量异位素干扰及其检测、排除手段。针对天然本底污染和样品间的交叉污染,分别论述了两种污染源的判断和修正技巧。还探讨了对燃耗值、稀释剂浓度、同位素丰度比等关键数据进行对比验证的方法。     

锆铀合金中痕量硼的同位素稀释质谱法测定

本文介绍了用同位素稀释技术测定锆铀合金试样中痕量硼的方法。选用富集~(10)B为同位素稀释剂,用硫酸-硫酸铵溶样,使硼形成挥发的硼酸甲酯与基样分离,用热电离质谱仪进行硼的同位素比值测量。方法的检测下限为1.5ng(硼)。对于含硼量小于1.0μg/g(样)的锆铀合金试样,相对标准偏差小于±1.0%。     

~(67)Ga双谱指数图及其在混合淬灭校正中的应用

本文利用新建立的双谱指数图和混合淬灭区两个概念,以及作者先前给出的淬灭类型贡献因子QTCF的计算方法,借助~(67)Ga短半衰期(78h)γ核素作能量内标准,校正混合淬灭样品DPM值,结果校正误差比单纯用化学或颜色淬灭校正曲线校正的误差缩小约一半。双谱指数图是纵横坐标均为谱指数的图,但两个坐标谱指数或测量条件不同,或分别为~(67)Ga和外标准的谱指数。化学和颜色淬灭系列样品在双谱指数图上得到两条分离的曲线,中间为混合淬灭样品所填充,故称混合淬灭区。依据混合淬灭样品在混合淬灭区的位置可以确定QTCF值,给出DPM校正值。     

镁同位素质谱分析及分馏效应和电子倍增器歧视效应的修正方法

一、引言 镁是一种有实用价值的元素。用质谱计测定镁同位素比值的主要问题是:~(23)Na和~(27)Al杂质质谱峰拖尾的干扰;由同位素的质量差异和离子束流强度差异产生的质量相关偏差和离子束流强度相关偏差,即电子倍增器歧视效应;样品在蒸发和电离过程中由质量差异引起的分馏效应。镁同位素的质量差异和离子束流强度差异都较大,因而分馏效应和电子倍增器歧视效应必须进行修正。