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%.     

同位素稀释多接收电感耦合等离子体质谱法测量红酒中的痕量铁

使用同位素稀释技术,采用配有六极杆碰撞室的多接收电感耦合等离子体质谱,对红酒标准物质中铁含量进行了测量,得到高精密度同位素丰度比测量结果。同时采用相对测量方法 ICP-MS和 ICP-OES对红酒样品中的铁含量进行了测量,并与同位素稀释质谱法进行了比较,结果符合一致。方法的不确定度分析包含了实验过程中每个步骤所产生的不确定度和使用的标准物质的不确定度,其中,流程空白对方法检测限和精密度的影响不容忽视。建立的红酒中痕量铁含量的同位素稀释质谱方法为标准物质的定值提供了技术支持。     

同位素稀释-多接收电感耦合等离子体质谱法测量^148Nd

本工作分别对待测离子浓度、测量次数、测量时间、炬管轴向位置、雾化气流速、碰撞气体流速和离子光学参数等参数进行实验研究，实现了同位素稀释-多接收电感耦合等离子体质谱（MC—ICP—MS）同位素丰度测量条件的优化，Nd同位素丰度测量精度可达0．01％。     

同位素稀释-多接收电感耦合等离子体质谱法测定牛血中的铅

血铅含量水平作为评价铅中毒的重要指标，越来越受到人们的关注。血铅的准确分析已经成为分析工作中的又一热点，建立国内适用的血铅浓度标准势在必行。为此，本工作研究解决了血铅含量低、有机物含量高、操作过程易污染等难题，     

热表面电离质谱法对锂同位素的测

为建立一套适用于实验室锂同位素的分析方法,选定Li 为检测离子,对热电离质谱法(TIMS)分析锂同位素的实验条件进行探索,包括单、双带测量,加载H3PO4和锂样品用量,建立了质谱分析条件。并采用此方法测定了标准物质样品的丰度和浓度,对塑料闪烁体中掺杂6Li的质量分数进行分析,给出测量方法的不确定度(U)为0.024,方法相对标准偏差(sr)小于0.3%。     

热表面电离质谱法测定钚氧化物中的钚同位素组成

采用热表面电离质谱法对钚氧化物中钚同位素丰度进行了测定。通过对钚氧化物样品预处理、离子源和分析器的真空控制、法拉第杯接收效率检测、测量过程中的信号强度大小控制、信号强度稳定性控制以及测量时间的控制等条件进行优化,确定了最佳预处理条件和测量条件,实现了钚氧化物中钚同位素组分的准确测定。在选定的条件下,测定了钚标准样品中的钚同位素丰度,主同位素239Pu和242Pu测量精密度(sr)均优于0.05%(n=6)。     

多接收电感耦合等离子体质谱法对铀同位素丰度的测定

为了对环境监测提供有效、可靠的手段,在多接收电感耦合等离子体质谱(MC-ICP-MS)上建立了铀同位素丰度的分析方法。对影响仪器灵敏度的因素进行了初步探索,对标准物质GBW 04227和3个同位素丰度不同的样品中铀的各种同位素组分比值进行了测量,评价了测定结果的不确定度。结果表明,对丰度为3%、质量分数为2×10-7的235U溶液,R(235U/238U)丰度比的相对实验标准偏差优于0.02%,R(236U/238U)丰度比的相对实验标准偏差优于0.2%。     

多接收电感耦合等离子体质谱法精密测量铀基体中痕量钚同位素比值方法研究

准确测定经核燃料后处理得到的铀产品中的钚同位素比值，可大致判断铀的来源，这对防止核扩散、铀产品的质量控制具有重要意义。但核燃料后处理铀产品中钚的量非常低（小于1ng／g），精密测量其中痕量钚的同位素丰度比具有较大技术难度。     

同位素稀释-多接收电感耦合等离子体质谱法测量国际比对红酒样品中铅的含量

采用同位素稀释-多接收电感耦合等离子体质谱法(ID-MC-ICPMS)测量了国际比对红酒样品中铅的含量。因为红酒中铅含量仅有约3 ng/g,而流程空白却有0.3 ng,使本次测量几乎达到了方法检测限。比对结果表明,采用同位素稀释质谱法容易取得较一致的结果。在不确定度分析中将与方法相关的各项影响因素都做了定量分析,实际上,流程空白给实验结果精密度造成了很大的影响,从而增大了不确定度。因此,本方法中流程空白的控制在超低浓度样品分析中起到至关重要的作用。     

基于热电离质谱的单微粒铀同位素分析方法比较

在核保障中,测定擦拭样品单微粒中铀同位素比可为探测未申报或隐匿的核活动提供重要的信息。裂变径迹 热电离质谱（FT TIMS）是该领域中的主流技术之一,近年来提出了一种新技术——扫描电子显微镜 热电离质谱（SEM TIMS）。本文通过对标准微粒样品的测定系统评估比较了该两种方法。该两种方法的测量结果均与标准微粒的参考值吻合较好,FT TIMS易于寻找、定位易裂变核素,对高浓铀具有极高的灵敏度。SEM TIMS则更易于同步开展含铀微粒形貌学和元素组成等分析,可视作FT TIMS有益的补充。     

热电离质谱直接测定铀氧化物中氧同位素

本文研究了热电离质谱（TIMS)直接测量粉末状铀氧化物中氧同位素的方法,涉及主要测量条件包括环境中氧、样品带材料、样品颗粒大小和测量方式等对测量结果的影响。对仪器的相关测量参数进行了优化,并建立了TIMS直接测量粉末状铀氧化物中¹⁸O、¹⁶O原子个数比的方法。对TIMS法与经典测量氧同位素的氧化法的测量结果进行了比较,两者的相对偏差为0.2%。TIMS法的¹⁸O、¹⁶O原子个数比测量精度优于0.28%。     

同位素稀释-负热表面电离质谱法分析土壤样品中的超微量99Tc

为了定量测定土壤样品中的超微量99Tc,发展了Tc的放化分离纯化流程和负热电离质谱分析技术,自行制备了97Tc稀释剂。建立了土壤样品中超微量Tc的放化分离流程,全流程Tc化学回收率为71%。采用天然Ru粉在高通量反应堆中辐照,提取并标定了97Tc稀释剂(同位素丰度:97Tc,84.77%;98 Tc,15.03%;99 Tc,0.20%)。由于Tc具有极高的电离电位(7.3eV),采用热表面电离质谱(TIMS)难以测量,因此研究了Tc的负热电离质谱分析技术(NTIMS)。对比研究了4种发射剂,使用MgCl2+Ba(OH)2负离子发射剂,Tc标准样品的99 TcO4-(M/z=163)离子流强度可以达到1.7×10-12A。采用该定量分析技术对土壤样品进行了99Tc的定量测定,合成标准不确定度好于3%。     

热电离质谱仪谱峰拖尾原因分析及消除措施

针对热电离质谱仪由于强峰拖尾造成同位素比值测定结果不准确的问题,对谱峰产生拖尾的影响因素进行了分析,并提出了解决措施。结果表明：通过采取对离子源和法拉第接收杯进行清洗、以及对分析管道进行烘烤等措施可以减小谱峰拖尾,从而提高同位素丰度测量的准确性。     

Accurate Measurement of Isotope Ratio of Trace Plutonium in Uranium Matrix by Multi-collector Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry

An efficient separation procedure for trace plutonium from uranium matrix by TBP and aliphatic quaternary amine chromatographic extraction was developed. Various factors in the chromatographic extraction separation process were optimized experimentally.     

Studies on Accurate Measurement of Isotope Ratio of Trace Plutonium in Uranium Matrix by Multi-collector Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry

It is not only significant for non-proliferation and the quality control of uranium product but also for identifying approximately the source of uranium by accurately measuring the abundance ratio of plutonium isotopes in uranium product obtained by spent fuel reprocessing process. It has been full of difficulties to analyze accurately the abundance ratio of trace plutonium in uranium product because of the low content of plutonium （less than 1 ng/g）.     

电喷雾串联质谱模拟天然单质铀的形成

采用三重四级杆质谱模拟并分析微观含铀分子化学键断裂形成新的物质的过程以探讨单质铀的产生机理。结果表明,含铀分子在质谱中离子化后经碰撞诱导解离可生成U⁺。研究还发现,硝酸铀酰溶液通过电喷雾可形成UO⁺₂(m/z 270)、UO₂OH⁺(m/z 287)、UO₂H₂OOH⁺(m/z 305)、UO₂NO⁺₃(m/z 332)、UO₂(H₂O)₃NO⁺₃(m/z 386)及双聚铀酰离子［(UO₂NO₃H₂O)₂NO₃］⁺(m/z 762),在具有一定动能N₂的碰撞下它们均可产生游离的U⁺。通过模拟实验推测,天然单质铀形成的微观机理为：在漫长地质年代中放射性核素持续衰变产生的能量粒子撞击含铀分子使其化学键断裂生成游离铀离子,在封闭或强还原性等特殊地质条件下形成单质铀并被保存下来。     

质谱法标定242Pu指示剂

将高纯²⁴²Pu浓度标准溶液与²³⁹Pu混合,质谱法测量R_239/242（A）先标定四水硫酸钚中²³⁹Pu的浓度;再将四水硫酸钚与待标定的²⁴²Pu指示剂混合,测量R_239/242（A）,标定²⁴²Pu指示剂的浓度。质谱测量还可标定得到²⁴²Pu指示剂中的钚同位素丰度。采用两次同位素稀释质谱法标定²⁴²Pu指示剂快捷简便,可在2日内完成。测量精度高,²⁴²Pu浓度的相对合成标准不确定度为0.75%,该指示剂可满足高精度分析工作的需求。     

γ扫描测量等效活度的校准方法研究

本文提出了采用标准线源代替标准体源对装置进行效率校准的等效活度校准方法。利用蒙特卡罗模拟方法,研究了不同介质密度和特征γ射线能量对线源校准位置的影响。测量实验结果与模拟计算结果吻合,证实了这种方法是一种介于常规效率校准与无源效率校准两种方法之间的等效校准技术。     

3He质谱测定技术研究

通过质谱分析方法测定氢同位素气体中单原子离子的离解系数，提高对氢同位素气体质谱重叠峰的分辨能力，解决了氢同位素气体中微量^3He测定技术问题。研究结果表明：当氢同位素气体中氚丰度大于5％时，该方法可以准确测定氢同位素气体中的^3He含量，^3He含量相对标准偏差小于0．6％。