28Si同位素应用背景及分离研究现状概述

文章对²⁸Si同位素的应用背景进行概述，并介绍分离²⁸Si同位素的几种具体方法和国内外的分离研究现状，认为同位素纯²⁸Si材料将会在未来的高级微电子芯片等领域中获得很好的发展。     

高丰度^6Li的电磁同位素分离

选用经过浓缩＾６Ｌｉ丰度达到９０．０％的ＬｉＣｌ做工作物质，用Ｆ－３分离器分离＾６Ｌｉ同位素，在运行过程中严格控制运行参数，减少打火次数，获得丰度达到９９．９９％的高纯＾６Ｌｉ同位素。     

Si同位素分离单机供料流量的优化

介绍了二元和多组分同位素混合物的分离功率表达式。以SiHCl3（硅氯仿）为工作气体,在分离装置上进行单机分离实验,得到了供料流量与各分离性能参数之间的关系。结果表明,当供料流量在20克每小时附近时,单机分离性能最佳。     

同位素丰度对硅晶格常数的影响

本文简述了同位素纯硅材料在新领域中的应用,并回顾早期关于稳定同位素硅-28(28 Si)的获得和进行的一些相关实验.针对在计量单位-千克的重新建立过程中,利用硅-28精确测量阿伏伽德罗常数的问题,本文根据相关理论和文献,推导了同位素丰度与晶格常数的关系,并据此估算了硅同位素丰度需要达到的要求.     

相对丰度匹配的网格级联分离多组分同位素混合物

本文提出了一种仅两个取料的网格级联——相对丰度匹配的网格级联。其上半部分是理想网格级联,下半部分是有回流的网格级联。只要在回流点处某两种关键组分的分离是对称分离,这两种组分即能满足丰度无混合的条件。给出了相对丰度匹配网格级联的计算方法,并针对分离多组分同位素混合物的不同情况,对该种网格级联的分离性能进行了讨论。结果表明,相对丰度匹配网格级联能很好地实现同位素的分离,在级联总流量相同的情况下,能达到不亚于常规相对丰度匹配级联的分离效果。     

电磁法分离制备高丰度镱176同位素关键工艺参数研究

无载体放射性核素镥177可用于对神经内分泌肿瘤和前列腺肿瘤的靶向治疗,反应堆辐照高丰度镱176同位素可制备无载体放射性核素镥177。为了满足镱176同位素高丰度的要求,鉴于电磁法具有一次分离系数高和通用性好的特点,本文开展了电磁法分离制备高丰度镱176同位素关键工艺参数研究。根据电磁法分离同位素对原料的要求,选取了分离原料;对镱离子束在磁场中的运行轨迹进行了模拟,给出了磁感应强度和束流张角对镱同位素分离色散的影响规律;通过镱同位素电磁分离实验,得到了离子源各参数对镱同位素束流强度和聚焦能力的影响规律;最终,分离制备出高丰度的镱176同位素样品,样品丰度达到了98.16%。     

氧同位素的分离和应用

氧同位素的稳定性使其广泛应用于工业、农业、医学、药理学、生物学及国防科学等领域。氧同位素具有非常好的应用前景，但在国内，其分离技术还比较单一(仅限于精馏)，且产品种类也比较少(目前的产品主要是H2^18O)，还不能满足各个行业的应用需求。因此，今后仍需进一步研究和开发氧同位素的生产技术和应用领域。     

Multicomponent Isotope Separating Cascade Composed of Elements with Large Separation Factors

Interstage flows are analyzed for multicomponent separating cascades composed of elements with large separation factors. Based on the concept of cut relevant to each component, analysis is performed by extending the theory of binary component separation to multicomponent systems.

Since the cut relevant to each component is expressed by heads and tails separation factors, interstage flows of each component are calculated through giving separation factors of all stages in the cascade. Interstage flows of isotope mixture are obtained by summing those of each component.

A condition on separation factors to construct a “matched abundance ratio cascade” is also discussed in the case where the separation factor does not vary from stage to stage.     

~(13)C-尿素同位素丰度的检测方法

为更好地控制13C-尿素试剂中13C的有效含量,研究了用亚硝酸氧化法和高温灼烧法将13C-尿素样品转化为气体同位素质谱检测用样品气的方法与条件。结果显示,亚硝酸钠法用2 mg13C-尿素样品,高温灼烧法用1 mg13C-尿素样品,转化得到的13CO2气体即可满足质谱计检测。实验探索了亚硝酸钠试剂的使用量,制备样品气的反应温度与反应时间的确定、氧化铜试剂的处理效果等条件,完成了高丰度13C-尿素的检测,确定了检测数据的计算与表述,得到了标准偏差小于±0.07%的理想检测结果。     

~(15)N标记S-苄基-L-半胱氨酸含量及其同位素丰度检测

建立了一种测定发酵液中15N标记S-苄基-L-半胱氨酸(SBC)含量的高效液相色谱法(HPLC),该方法采用Cosmosil C18(5μm,150 mm×4.6 mm)色谱柱为分离柱,2,4-二硝基氟苯为衍生剂,0.05 mol/L乙酸钠缓冲溶液(pH=6.5,含10 mL/L N,N-二甲基甲酰胺)与V(乙腈)∶V(水)=3∶1为流动相,梯度洗脱,流速1.0 mL/min,检测波长为350 nm,柱温为30℃;并采用微量高温燃烧-质谱法对15N标记SBC样品的同位素丰度进行了检测。结果显示,SBC浓度为0.2~1.0 g/L时,与其峰面积呈良好的线性关系,y=3×106x-4.16×104,R2=0.998 6,平均加标回收率97.30%,检测限为3.95×10-4g/L,测定结果的相对标准偏差为0.55%;15N标记SBC丰度检测时,最小称样量为2 mg,最佳反应温度为530℃,反应时间为3 h;15N丰度测定值的相对标准偏差为0.17%。     

锌同位素丰度比测量中的几个关键问题

采用多接收-电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICP-MS)和多接收-热电离同位素质谱仪(MS-TIMS)对溶液中锌同位素丰度比测量结果进行实验室间比对,5个样品68Zn与66Zn的丰度比为0.02~15.00。比对结果显示,5个实验室的测量结果相符性较差,测量不确定度为1.29%~0.03%(以64Zn/66Zn为例),呈现与样品丰度比相关的趋势,相同仪器测量结果的不相符性主要受是否扣除空白及扣除的准确性影响。另外,MC-ICP-MS系统误差校正条件也影响测量的准确性,MC-ICP-MS质量歧视校正系数为非线性。     

基于光化学锂同位素分离条件的同位素比率测量

从光化学锂同位素分离实验研究的需求出发,基于其分离条件,提出了一种测量锂同位素比率的方法。该方法利用锂原子蒸气对探测光吸收峰的峰值来计算锂的同位素比率,避开了测量原子密度时所需的吸收信号频率定标与光强随频率变化积分中积分限的选择问题。该方法还根据锂同位素吸收谱的特殊性采用具有较强吸收效应的⁶Li的D₂线对应的吸收峰峰值,可在原子蒸气中⁶Li含量较低时提高对比率的测量精度。设计并搭建了实验装置,对该方法进行了测试。同一条件下所测得的同位素比率相对标准偏差小于1%,表明该方法对光化学分离方法中锂同位素比率相对变化是敏感的。这意味着该方法可作为以原子蒸气为分离介质的激光锂同位素分离研究的诊断手段。     

SUP>242/SUP>Pu同位素稀释剂的

首先用238Pu同位素稀释法标定了四水硫酸钚中239Pu的比活度,再用该239Pu溶液作稀释剂,对242Pu稀释剂进行标定,得到242Pu的比活度平均值为1 304 Bq/g,相对合成标准不确定度为1.4%.钚的同位素丰度比(R(239Pu/242Pu))为0.002 26,相对合成标准不确定度为4%;R(240Pu/242Pu)为0.017 2,相对合成标准不确定度为1%.