负热电离质谱法测定核燃料裂变产物中钼同位素比值

钼同位素⁹⁵Mo、⁹⁷Mo、⁹⁸Mo、¹⁰⁰Mo是核燃料的重要裂变产物,为了测定辐照后核燃料元件裂变产物中钼同位素比值,以SrCl₂为发射剂,采用负热电离质谱法测定MoO₃^-。在单铼带模式下,钼涂样量为0.1 μg时可获得约2 h稳定离子流,同位素比值测定相对标准偏差（RSD）小于0.5‰。实验使用5个法拉第杯一次跳峰完成7个钼同位素测定,分别采集跳峰前后的m/z 143信号,并选作同位素比值分母,避免信号随时间波动引入误差。通过评价天然钼本底水平,表明质谱测定过程中铼带和试剂本底的干扰可忽略;通过求解六元一次方程组,可扣除MoO₃^-基团中氧同位素干扰;通过测定锆、钌、钼混合样品,表明该方法可减小锆、钌同量异位素干扰。实验对天然钼及裂变产物钼同位素比值进行了测定,通过数据修正扣除燃料元件中天然钼干扰,可获得燃料元件裂变产物中钼同位素比值。     

53Mn/55Mn实验室标准样品制备及加速器质谱测量

宇宙成因核素⁵³Mn是一种非常理想的地质定年工具。近年来,随着加速器质谱（AMS）技术的不断发展,⁵³Mn的高灵敏测量成为可能。本工作介绍了⁵³Mn/⁵⁵Mn的系列实验室标准样品的制备以及AMS测量,结果表明：⁵³Mn/⁵⁵Mn的测量值与标称值在误差范围内比较吻合且呈现良好的线性关系,中国原子能科学研究院的AMS系统对⁵³Mn的测量灵敏度可以达到10^-14。     

挥发性有机化合物标准样品的碳同位素δ13C测定:以甲酸、乙酸为例

密闭石英管燃烧法制备挥发性有机化合物（VOCs）标准同位素样品时,可有效避免制备过程中因挥发所导致的同位素分馏。以市售高纯度的甲酸、乙酸为标准同位素样品,重复制备它们的同位素分析样各5次,并在Finnigan MAT-252气体同位素比值质谱仪上测定其碳同位素δ¹³C。结果显示此法具有极高的重现性,相对标准偏差分别为0.07% (n=5)、0.04% (n=5)。与之对比,另一套同位素测定系统（气相色谱-燃烧炉-同位素比值质谱,GC/C/IRMS）对同一标准物质的同位素测定结果并无显著差别,但在精度上却明显不及前者。密闭石英管燃烧-气体同位素质谱法的测定误差相对较小,可作为VOCs标准同位素样品的δ¹³C分析方法。     

32Si半衰期的加速器质谱测量方法研究

³²Si是宇宙射线与空气中的Ar通过散裂反应产生的长寿命放射性核素,利用³²Si可以开展广泛的应用研究。然而作为放射性核素关键数据的³²Si半衰期数据仍然存在较大的偏差,这在很大程度上阻碍了³²Si的应用。本工作利用中国原子能科学研究院的加速器质谱系统开展了³²Si半衰期的测量。通过反应堆辐照Mg₂P₂O₇生产³²Si并制备出用于加速器质谱测量和活度测量的样品;利用加速器质谱技术进行了³²Si/Si绝对比值的测定;通过液闪对样品进行了放射性活度测量,从而实现了³²Si半衰期的测定,得到³²Si的半衰期值为(182±16)a。     

79Se-AMS生物示踪方法学的研究

由于具有放射性非常弱以及对生物组织甚至是细胞无损伤的特点，⁷⁹Se是对硒元素进行长期无损伤生命科学研究的理想示踪核素。⁷⁹Se示踪方法学的建立对于硒的生命科学与生物医学研究将具有十分特殊的意义。加速器质谱测量⁷⁹Se（⁷⁹Se-AMS）的生物示踪方法学具有高灵敏度，高准确性以及高精度等特点。通过采用⁷⁹Se-AMS方法对亚毒性剂量的硒代谢过程进行研究，建立了⁷⁹Se-AMS生物示踪方法学，重点探索了生物示踪样品的制备流程，化学处理以及样品测量过程。采用分子负离子的引出形式以及四阳极双栅电离室对⁷⁹Se和⁷⁹Br两种同量异位素进行鉴别，从而记录实际样品中⁷⁹Se的原子个数。实验建立了亚毒性剂量硒在Wistar大鼠肾脏内的代谢曲线，为生命科学以及生物医学领域提供了新的测量方法与手段，也为AMS的应用开拓了新的领域。     

TIMS（Triton）测定质量范围的扩展及其在溴同位素测定中的应用

稳定溴同位素可用来识别和评价地下水的来源、成因及其形成的水文地球化学与物理过程。由于热电离质谱仪Triton的加速电压是固定10 kV不可调节的,因此,其最大的测定质量数为310 u。为了测定质量数更高的Cs₂Br⁺（m/z 345,347）离子,本研究通过对热电离质谱仪Triton加速电压单元的改造,成功地将加速电压由10 kV降低到8 kV,使可测定的离子质量数从310 u扩展到350 u。在此基础上,建立了在8 kV加速电压下相应的质量校正曲线,进行了基于¹³³Cs₂⁷⁹Br⁺（m/z 345）和¹³³Cs₂⁸¹Br⁺（m/z 347）离子的稳定溴同位素静态多接收测量。结果表明：当溴含量低于10 μg时,测定结果偏低;当溴含量高于10 μg时,测定结果正常。该方法测定溴同位素具有涂样量少（10~20 μg Br）,测定外精度高（0.09‰~0.18‰）和采集数据时间短（8 min可采集100 个数据）等优点,可为地质样品中溴同位素地球化学的研究提供参考。     

利用多接收器电感耦合等离子体质谱法精确测定天然岩石样品中的铼含量

利用多接收器电感耦合等离子体质谱（MC-ICPMS）精确测定了天然岩石样品的铼含量。在膜除溶雾化进样条件下,铼测试样品中加入铱标准溶液,通过在线监控铱同位素的质量分馏行为来校正铼同位素的质量分馏。实验发现,铼和铱的质量分馏系数（f_Re和 f_Ir）是不相等的,如果认为 f_Re=f_Ir,将会导致¹⁸⁷Re/¹⁸⁵Re同位素比值偏低,但是 f_Re/f_Ir比值固定不变,这样可以通过已知的 f_Ir 计算出 f_Re,从而得到准确的¹⁸⁷Re/¹⁸⁵Re同位素比值。本工作利用这种经验的质量分馏校正方法,精确的测定出天然铼标准样品的¹⁸⁷Re/¹⁸⁵Re同位素比值为1.674 3±0.000 1（2σ, n=25）,该结果与国际纯粹与应用化学委员会（IUPAC）推荐值（1.674 0±0.001 1）以及与N-TIMS测定值（1.675 ±0.001 4）在误差范围内一致。而且,采用该经验的质量分馏校正方法测得的天然铼标准样品的¹⁸⁷Re/¹⁸⁵Re同位素比值与采用 f_Re=f_Ir 校正结果相比,准确度和外部重现性都明显提高。最后采用该方法准确测定出了天然岩石中Re含量,该结果与N-TIMS测定结果吻合。     

电感耦合等离子体质谱45Sc的背景原因和处理方法研究

在众多的电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）实验室里,均可发现该类仪器在45 U谱线上存在着偏高、极不稳定的背景信号。本工作在识别此类干扰的实验基础上,提出背景干扰的两种形成机理。一种是样品基体元素（如C,Ca,Al等）在45 U位置上形成的多原子离子干扰,一般表现为进样系统中的记忆效应;另一种是离子透镜被含碳的气溶胶污染,上面积累的碳可以与离子束中的氧氢离子反应形成干扰离子（¹²C¹⁶O₂¹H⁺）。二者的主要差异是后者信号在进样冲洗状态下衰减缓慢,而且进样系统的清洗对它无效。这二者常常同时出现,造成了该质量数处的高背景信号和严重的不稳定现象。 　　本实验采用动能歧视效应来抑制多原子干扰离子,极大地改善了⁴⁵Sc的信背比,检出限可小于1.2 ng/L,背景等效浓度（BEC）值小于16 ng/L,同时改善了分析数据的重现性。国家沉积物和岩石标准物质（SRM）的Sc元素分析结果显示,同一份样品溶液浓度重复测定3次的内精密度小于1.5%（RSD）,平行样品（n=4）的外部精度回归到正常水平（在2.3%~5.23%之间）,分析结果在国家标准物质的允许误差范围内。     

热电离飞行时间质谱仪性能评价

本工作介绍了实验室自制的热电离飞行时间质谱仪（TI-TOF-MS）的基本结构、仪器运行参数和性能特点等。离子源产生的离子在推斥电压作用下进入聚焦透镜,然后进入垂直引入反射式的飞行时间质量分析器,最后到达检测器。信号通过数据采集卡处理后传输给计算机,采用编写的LabVIEW软件采集信号和处理数据。结果表明：仪器可测量的质量范围为m/z 6~320,在m/z 208位置的质量分辨率可达2000,2 h质量稳定性为7.76×10^-5,测量²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb、²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb和²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb同位素比值的精密度分别为0.85%、0.27%和0.55%。该仪器在研究热电离离子源电离行为、同位素比值测定和多原子离子信号监测等方面具有广泛的应用前景。     

同位素稀释质谱法测定聚丙烯塑料中Hg的含量

采用同位素稀释电感耦合等离子体质谱法（ID-ICP-MS）测定了聚丙烯塑料中Hg元素的含量。样品处理采用高压密封焖罐酸溶样技术,将样品与²⁰²Hg稀释剂混合,通过所加稀释剂的量和测量混合样品中²⁰⁰Hg/²⁰²Hg的丰度比,准确计算出样品中Hg元素的含量,同时对测量结果的不确定度进行分析和评定。该方法与传统方法相比具有准确度高、不确定度小、受外界污染及样品损失影响小等优点,适用于国家计量单位对标准物质进行定值。     

长寿命裂变产物126Sn活度和原子数的γ能谱法测定

By using HPGe γ-ray spectrometry, the activity of the long-lived fission product ¹²⁶Sn was measured. The number of ¹²⁶Sn atoms and the isotopic abundance of 126Sn/Sn were calculated based on the half-life value of 2.35×10⁵ a. The result of the isotopic abundance, (1.037±0.044)×10^－8, is consistent with the results measured by the accelerator mass spectrometry (AMS) within uncertainty limits, that confirms our procedures in the measurement of ¹²⁶Sn by AMS and lays a foundation for the AMS measurement of ¹²⁶Sn at much lower levels.     

热表面电离质谱法测量钚同位素

The plutonium isotopic abundance ratio was analyzed by thermal ionization mass spectrometry (TIMS) with the ion counting technique. The ion counting system was developed and applied by our lab teem on the MAT261. It is verified with the certificated isotopic reference material. Using 3×10^－9 g of plutonium, the combined standard uncertainty of ratio of ²⁴⁰Pu to ²³⁹Pu plutonium isotopes in 3 ng is 0.070%.     

加速器质谱测量93Zr的刻度研究

A method of determination for ⁹³Zr/⁹²Zr ratio by multi-collector inductively plasma mass spectrometry (MC-ICP-MS) was described in this paper. A ⁹³Zr/⁹²Zr ratio of (2.75±0.07)×10^－5 was obtained in the original sample for AMS measurement and its relative standard error was 2.5%. Considered the contribute of above-thermal neutron, a calculated ⁹³Zr/⁹²Zr ratio of 2.56×10^－5 was obtained and it was according with measurement of the result. The results showed that it can be used for AMS measurement standards sample preparation. A series 93Zr standards sample for AMS measurement were diluted by irradiated sample with enriched 92Zr.     

多接收电感耦合等离子体质谱测定182Hf/180Hf的方法研究

¹⁸²Hf is an important radionuclide for nuclear research and supernova explosions. The reference material of ¹⁸²Hf/¹⁸⁰Hf is especially important, but not yet available. Considering the demands of nuclear science research an development, a method was developed to measure the ratio of ¹⁸²Hf/¹⁸⁰Hf with high-precision by using multi-collector inductively plasma mass spectrometry (MC-ICP-MS). The operating parameters of MC-ICP-MS were optimized. Isobar interference and mass bias were studied. The measurement result of the ratio of ¹⁸²Hf/¹⁸⁰Hf was obtained based on deducting the interference of isobaric ¹⁸²W.     

多接收电感耦合等离子体质谱法测定79Se

The analysis of ⁷⁹Se in high radioactive waste using a multi-collector inductively coupled plasma mass spectrometry (MC-ICP-MS) is described, Hexapole collision cell was used to remove argide-based interferences, which have always presented a problem to the measurement of certain elements, such as Ca, Cr, Fe, and Se. ⁷⁸SeH was deducted from the measurement of ⁷⁹Se.     

Tc负离子质谱的发射剂选择研究

The primary analyse method of ⁹⁹Tc by NTIMS(negative thermol mass spectrometry) is found. For ng scale ⁹⁹Tc sample, the steady ion stream from 2 mV to 14 mV can be achieved when using MgCl₂＋NaOH＋Ca(NO₃)₂ scrawling reagent. This method can be preferably repeated, and has little disturb of other element. It can reach the require of measuring Tc isotope’ ratio.     

液相色谱-同位素稀释质谱法准确测定人血清中葡萄糖含量

以D-[¹³C₆]葡萄糖标记物作为内标,用高效液相色谱 串联质谱法测定血清中的葡萄糖含量。向室温平衡后的血清样品中加入葡萄糖标记物,用乙醇沉淀蛋白,低温离心去除蛋白,上清液过0.22 μm有机滤膜。采用LC/MS电喷雾离子源（ESI）,正离子模式,选择离子监测模式进行检测。方法的线性相关系数R²=0.999 5,加标回收率为100.1%~102.8%,检出限为8 μg/kg,相对标准偏差0.49%。该方法的样品前处理简单,测定准确高、精密度好,可用于血清中葡萄糖含量的高准确度定值。     

HPLC-MS/MS法测花旗松素在Beagle犬血浆中的浓度及其药代动力学研究

A rapid, sensitive and selective method for the determination of taxifolin in Beagle dog plasma was described by high-performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry (HPLC-MS/MS). Resveratrol was used as internal standard (I.S.). MS detection and quantitation were done by mass spectrometer using selected reaction monitoring at m/z 303 and 285 [M－H]^－ for taxifolin, and m/z 227 and 185 [M－H]^－ for resveratrol. The calibration curve is linear (r＞0.998) from 2 to 1 000 μg L^－1, and the lower limit of quantification(LLOQ) is 2 μg L^－1.     

ICP-MS测定辐射环境监测样品中238U和232Th比活度实践

Monitoring of ²³⁸U and ²³²Th in radiation environmental samples including water and biota was requested by the related international and national safety guides and standards. Inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) was applicable to determination of ²³⁸U, ²³²Th in such samples with a high sensitivity and working efficiency. Some practical aspects are presented.