关于同位素测定
同位素测定报告#12732.05
“PMU”型铜粉批号#3/05-07
由TAG GIREDMET抽样。
原子分率的测定使用了火花源质谱分析法。应用了日本电子公司（日本）制造的JMS-01-BM2双聚焦质谱分析仪。高分辨率质谱是在Ilford-Q板上摄取的。Joyce Loebl（英国）的MDM6测微密度计和NOVA 4（美国）在线微型计算机被用于识别质谱线。产生量估算由原版的MS&GC实验室软件计算得出。同位素丰度测量的相对标准偏差为0.01-0.05。稀有气体和超铀元素没有制进表格中，因为它们的浓度低于百万分之0.001的检测极限。
结果用原子百分比表示
“PMU”型铜粉的化学成分证书
批号#3/05-07
净重 199,785kg
装于14个箱子中的1392个玻璃安瓿
实验室MS&GC Lab
任何对于此样本的参考均要引用以上的名称和号码。
铜粉中杂质（镁、铝、钛、铁、镍、钼、钶、锑）的总含量不超过重量的0.002%。铜粉的纯度级别为99.998%。此数据由100%铜粉和杂质总量的差额计算得出。杂质列表与TU 1793-001-56993504-2004相一致。
铜粉在放射性方面是安全的。铜粉的总放射性不超过1.10-11 Ci/g。
样品由TAG Giredmet抽样。抽样程序报告始于2005年5月16日。箱子由TAG Giredmet “GAC-68”铅垂探测。
铜粉中杂质含量与检测技术列于报告#12732.05中（请翻页）。
杂质检测报告#12732.05
球状铜粉批号#3/05-07
样品由TAG GIREDMET抽样。
总杂质分析采用火花源质谱分析法。应用了日本电子公司（日本）制造的JMS-01-BM2双聚焦质谱分析仪。高分辨率质谱是在Ilford-Q板上摄取的。Joyce Loebl（英国）的MDM6测微密度计和NOVA 4（美国）在线微型计算机被用于识别质谱线。产生量估算由原版的MS&GC 实验室软件计算得出。相对标准偏差为0.15-0.30。稀有气体和超铀元素没有制进表格中，因为它们的浓度低于百万分之0.01的检测极限。
结果用百万分率表示（1 ppm=0.0001%）
GCMS内标定量法
安捷伦GCMS内标法定量简介（以5975为例） 一、内标法基础回顾（包括外标法的概念） 1. 定量响应值 不同的物质，由于其物理性质，化学性质（化学结构）的不同，在气相色谱检测器（FID，TCD，FPD，ECD，MSD等）上的响应会不同。相同量的同种物质对不同检测器响应不同。相同量的不同物质对于同一种检测器响应不同。在质量选择检测器（MSD）上，物质的化学结构不同，电离电位不同，需要的电离能量不同，裂解碎片不同，裂解碎片丰度不同，这样得到的质量离子色谱图的峰面积或峰高也不同（当然总离子色谱图的峰面积也不同）。直接用响应信号定量，必然导致较大误差。故引入响应因子或校正因子。定量响应因子或校正因子对检测器产生的信号加以校正，校正后的峰面积可以定量的代表物质的含量。例如图1中A, B, C 三个化合物的有不同的含量和峰面积。 图 1 响应值S，即为某一物质（组分）在检测器所产生的信号强度（电信号，峰高，峰面积等，本篇均采用峰面积为例，包括下面的校正因子计算，内标法计算等），例如一定质量（m）的某一物质通过检测器在工作站或积分仪上产生峰面积为A，则可用下式表示：
绝对响应值S? i = A i / m i (式中：m i -----i组分的量；S?i -----i组分的校正因子；A i----i组分的峰面积) 绝对响应值S就是单位量物质通过检测器时产生的信号强度（电信号，峰高，峰面积等），也成为绝对灵敏度。一个化合物的绝对响应值就是该化合物的含量除分析这个校正混合物时该化合物的峰面积（或峰高）的值。绝对响应值校正了检测器对不同化合物的响应能力。 当校正样和未知样品在同样的条件下分析时，外标法是基本的定量方法。未知样品的结果与校正样的结果相比较从而计算出未知物的含量。 外标法使用绝对响应。响应因子从校正表中得到并可储存。在分析后面的样品时，响应因子被用于计算化合物的含量。使用这种计算方法必须注意一点，即每次运行的进样量必须是一致的。 或者讲每一组分的检测面积除以其已知的含量得到各自的响应值。 例如图1中A化合物的绝对响应值 S? A=3000(假如单位为pA*sce)/100(假如单位为ng或ppm)=30 B化合物的绝对响应值S? B=2500/80=31.25 C化合物的绝对响应值S? C=4000/200=20 组分的面积乘以响应值得到其含量（或浓度）, 即外标法：m i = A i S? i m i = A i/S? i 外标法优点是：快速简单, 只要待测组分出峰且完全分离即可。但要求：进样量、色谱质谱分析操作条件严格不变。是属于绝对法。绝对响应值的使用也是要求进样量、色谱质谱分析操作条件严格不变。 所以引入相对响应值，用于内标法的计算（进样量，操作条件没有外标法那样严格要求，是相对测定法，下面会谈到）。 化合物i的绝对响应值为S? i = A i / m i 化合物s(基准物或内标物)的绝对响应值为S?s = A s / m s 则化合物i对于内标物s的相对响应值：S i/s= S? i/S?s = A i m s /（A s m i） (或者讲内标物的相对响应值等于1)
[讨论]内标法与外标法的应用
[讨论]内标法与外标法的应用 内标法：选择适当的物质作为内标物质，定量加入被测样品中，跟据被测组分和内标物质的峰面积之比，乘以校正因子，对映内标物质加入量所进行含量测定方法。 内标法的优点：色谱条件对结果影响不大，准确度、精度较高；缺点：选择合适的内标物质比教困难。 外标法：又称标准曲线法，依照测量标准品所绘制的曲线来计量被测样品的含量的方法。外标法的优点：简单，适和大量样品分析。缺点：每次色谱条件很难相同，容易出现误差。 请问大家在做含量测定时依照什么原则来选定方法的？ 我们一般作体外药物分析时均采用外标法，体内药物分析，因提取步骤烦琐，都采用内标法进行校正，但如果仪器稳定、方法的重现性好，也可使用外标法，国外体内药物分析用外标法的也有不少，但本人认为最好使用内标法。 实际样品检测用外标法的更多。原因： 1.内标物难获得，特别是同位素标记的有相近行为的内标物； 2.操作步骤多、计算烦琐 如在新药报批中使用内标物，则需报送内标物的结构确证资料，在报生产的同时还要报送此内标物对照品。所以现在连SDA的专家都不推荐使用内标法。 最初使用内标是因为进样器进样不准确，采用内标可以校正进样误差。现在的HPLC用定量环进样准确度很高，加了内标有时候因为操作的误差反而降低准确度。在药物质量检验中，如果是原料药，或者制剂的成份不很多，用外标法即可，不一定非要用内标法，而且现在越来越多的标准都放弃了用内标法。 对于体内药物分析，分析方法的误差反而不是那么的重要，而在样品处理的过程中引入的误差要引起足够的重视，所以，一般在处理过程中加入内标以校正误差。这个时候，回收率的高低又不是绝对的要求很高，虽然要求绝对回收率在70%或者80%以上，但是，有时候低一些也无所谓，关键是回收率的稳定性，测定的重现性。 欢迎行家指点：） -------------------------------------------------------------------------------- 却是如此，我刚刚做完体内药物分析，内标法却是比较麻烦 -------------------------------------------------------------------------------- 个人认为体内分析应该用内标法，否则结果不准确。 -------------------------------------------------------------------------------- 但药典中一些原料药和制剂用的还是内标法 -------------------------------------------------------------------------------- 一般内标法能够消除进样量不准造成的系统误差，在采用自动进样器的前提下，这两种方法的精密度差别并不大。但是，建立内标法色谱条件明显要麻烦些，所以在采用自动进样器的仪器上，尽可以采用外标法进行测定。 药典中采用内标法进行测定的往往是一些老的品种，现在一般的趋势是采用外标法测定。
同位素、放射性和放射性同位素
同位素、放射性和放射性同位素 同位素和放射性同位素 同位素：如果两个原子质子数目相同，但中子数目不同，则他们仍有相同的原子序，在周期表是同一位置的元素，所以两者就叫同位素。有放射性（物质自发放射射线的性质称为放射性）的同位素称为“放射性同位素”,没有放射性的则称为“放射性同位素”，并不是所有同位素都具有放射性。由于质子数相同，所以它们的核电荷和核外电子数都是相同的（质子数=核电荷数=核外电子数），并具有相同电子层结构。因此，同位素的化学性质是相同的，但由于它们的中子数不同，这就造成了各原子质量会有所不同，涉及原子核的某些物理性质（如放射性等），也有所不同。一般来说，质子数为偶数的元素，可有较多的稳定同位素，而且通常不少于3个，而质子数为奇数的元素，一般只有一个稳定核素，其稳定同位素从不会多于两个，这是由核子的结合能所决定的。 放射性同位素是一个原子核不稳定的原子，每个原子也有很多同位素，每组同位素的原子序虽然是相同，但却有不同的原子量，如果这原子是有放射性的话，它会被称为物理放射性核种或放射性同位素。放射性同位素会进行放射性衰变，从而放射出伽玛射线，和次原子粒子。放射性同位素（radioisotope）是不稳定的，它会“变”。放射性同位
素的原子核很不稳定，会不间断地、自发地放射出射线，直至变成另一种稳定同位素，这就是所谓“核衰变”。放射性同位素在进行核衰变的时候，可放射出α射线、β射线、γ射线和电子俘获等，但是放射性同位素在进行核衰变的时候并不一定能同时放射出这几种射线。核衰变的速度不受温度、压力、电磁场等外界条件的影响，也不受元素所处状态的影响，只和时间有关。放射性同位素衰变的快慢，通常用“半衰期”来表示。放射性不能用一般的物理、化学和生物方法消除，只能靠放射性核素自身的衰变而减少。半衰期（half-life）即一定数量放射性同位素原子数目减少到其初始值一半时所需要的时间。以下列出各种放射性元素及其半衰期。 碘131，半衰期8天。 铯134，半衰期2年；铯137，半衰期30年。 钌103，半衰期39天；钌106，半衰期约1年。 锶90，半衰期30年。 钸239，半衰期24,100年。 铀234，半衰期24.7万年；铀235，半衰期710万年；铀238，半衰期45亿年。（铀拥有12种人工同位素(铀-226~铀-240)） 备注（备注部分为博主的理解，供参考）：
关于同位素测定
同位素测定报告#12732.05 “PMU”型铜粉批号#3/05-07 由TAG GIREDMET抽样。 原子分率的测定使用了火花源质谱分析法。应用了日本电子公司（日本）制造的JMS-01-BM2双聚焦质谱分析仪。高分辨率质谱是在Ilford-Q板上摄取的。Joyce Loebl（英国）的MDM6测微密度计和NOVA 4（美国）在线微型计算机被用于识别质谱线。产生量估算由原版的MS&GC实验室软件计算得出。同位素丰度测量的相对标准偏差为0.01-0.05。稀有气体和超铀元素没有制进表格中，因为它们的浓度低于百万分之0.001的检测极限。 结果用原子百分比表示
“PMU”型铜粉的化学成分证书 批号#3/05-07 净重 199,785kg 装于14个箱子中的1392个玻璃安瓿 实验室MS&GC Lab 任何对于此样本的参考均要引用以上的名称和号码。 铜粉中杂质（镁、铝、钛、铁、镍、钼、钶、锑）的总含量不超过重量的0.002%。铜粉的纯度级别为99.998%。此数据由100%铜粉和杂质总量的差额计算得出。杂质列表与TU 1793-001-56993504-2004相一致。 铜粉在放射性方面是安全的。铜粉的总放射性不超过1.10-11 Ci/g。 样品由TAG Giredmet抽样。抽样程序报告始于2005年5月16日。箱子由TAG Giredmet “GAC-68”铅垂探测。 铜粉中杂质含量与检测技术列于报告#12732.05中（请翻页）。
杂质检测报告#12732.05 球状铜粉批号#3/05-07 样品由TAG GIREDMET抽样。 总杂质分析采用火花源质谱分析法。应用了日本电子公司（日本）制造的JMS-01-BM2双聚焦质谱分析仪。高分辨率质谱是在Ilford-Q板上摄取的。Joyce Loebl（英国）的MDM6测微密度计和NOVA 4（美国）在线微型计算机被用于识别质谱线。产生量估算由原版的MS&GC 实验室软件计算得出。相对标准偏差为0.15-0.30。稀有气体和超铀元素没有制进表格中，因为它们的浓度低于百万分之0.01的检测极限。 结果用百万分率表示（1 ppm=0.0001%）
气相色谱中的内标法或外标法(精)
谈谈内标准品（内标物质） 传统上在教科书中都会很模糊的告诉学生内标准的选择方式,例如说要选安定性好;与分析物性质要相近;在分析的基质中不能出现等,现在我对这些个" 选择方式"没有太大的兴趣,因为这个大家都知道,那现在就从另一个角度的来看看内标准品的选择还有哪些需要注意的. 1. 只选一个内标准品? 当然, 如果你的分析目标物就只有一个, 在正常的状况下,内标准"应该"也只会有一个才对! 但是如果你的分析是多成份的,那就必须十分小心地看待在一个分析方法内标准品的选择, 如果分析物的在层析图中是平均分布在各处, 那你就必须看看你的检测方法中是否有规定内标物与分析物之间的滞留时间差范围是多少,依此规定来选择内标,但是如果并没有规定,最好也是选择一个以上的内标来使用,因为即使化学性质不会差太多,但在沸点方面却会有满大的差异, 内标与分析物的沸点差异过大,在GC的注射口中就无法把因为discrimibation（分辨）所造成的误差校正回来. 如果你的分析物是性质相差颇大的 (例如说同时含有醇,酸...,那别怀疑一定是要使用一个以上的内标准品,如果多个物种再加上多成份,那就很复杂了. 最低的限度也要依照分析物的沸点高低来使用多个不同的内标准品. 在美国环保署的检验方法USEPA 8270C,是一个检测半挥发性的污染物的规范,前后列了不下一百种的分析物,就使用了六个不同的内标准品作为校正的依据,来照顾到各个不同沸点的分析物!! 滥用药物分析大概是最严谨的了,即使是结构性质极相近的分析物,例如morphine和codeine,amphetamine和methamphetamine,在分析时为求准确,都是以各自的D同位素取代的标准品作为内标. 2.基质中一定不能存在? 这个问题当然是肯定的, 不然定量结果会很不稳定或者是很凄惨. 但是有些时候你根本不知道哪些东西在分析样品的基质中不会存在! 这时候怎么办? 找以往的文献看看别人是用甚么,这是一个方法, 但要注意的是文献不一定就是对的! 使用分析物的氢同位素(D取代物,是最妥当的,但问
碳同位素组成特征及其在地质中的应用
同位素地球化学
目录 一、碳的同位素组成及其特征 (1) 1.碳同位素组成 (1) Ⅰ、碳的同位素丰度 (1) Ⅱ、碳的同位素比值（R） (1) Ⅲ、δ值 (2) 2.碳同位素组成的特征 (2) Ⅰ.交换平衡分馏 (2) Ⅱ.动力分馏 (3) Ⅲ.地质体中碳同位素组成特征 (4) 二、碳同位素在地质科学研究中的应用 (8) 1. 碳同位素地温计 (8) 2．有机矿产的分类对比及其性质的确定 (9) Ⅰ.煤 (9) Ⅱ.石油 (9) Ⅲ. 天然气 (11)
碳同位素组成特征及其在地质科研中的应用 一、碳的同位素组成及其特征 1.碳同位素组成 碳在地球上是作为一种微量元素出现的，但分布广泛，在地质历史中有着重要作用。碳的原子序数为6 ，原子量为12.011，属元素周期表第二周期ⅣA族。碳在地壳中的丰度为2000×10-6，是一个比较次要的微量元素。在地球表面的大气圈、生物圈和水圈中，碳是最常见的元素之一，是地球上各种生命物质的基本成分馏。碳既可以呈固态形式存在，又能以液态和气态形式出现。它既广泛分馏布于地球表面的各层圈中，也能在地壳甚至地幔中存在。总之，碳可呈多种形式存在于自然界中。在有机物质和煤、石油中，以还原碳的形式存在，在二氧化碳气体和水溶液中，以氧化碳形式出现。碳还可呈自然元素形式出现在某些岩石中（如金刚石和石墨）。一般用同位素丰度、同位素比值和δ值来表示同位素的组成。 Ⅰ、碳的同位素丰度 同位素丰度指同位素原子在元素总原子数中所占的百分比，自然界中的碳有2个稳定同位素：12C和13C。习惯采用的平均丰度值分别为98.90%和1.10%。由此可见，在自然界中碳原子主要主要是以12C的形式存在。另外碳还有一个放射性同位素14C，半衰期为5730a。放射性14C的研究，目前已发展成为一种独立的同位素地质年代学测定方法，主要应用于考古学和近代沉积物的年龄测定。适合用于作碳稳定同位素分馏析的样品包括：石墨、金刚石等自然碳矿物，方解石、文石、白云石、菱铁矿、菱锰矿等碳酸盐矿物；石灰岩、白云岩、大理岩等全岩样品；各种矿物包裹体中的C O2和CH4气体以及石油、天然气及有机物质中的含碳组分馏等。 Ⅱ、碳的同位素比值（R） 同位素比值R=一种同位素丰度/另一种同位素丰度 对于非放射性成因稳定同位素比值： R=重同位素丰度/轻同位素丰度 由此可见，碳的同位素比值R=1.1%/98.9%=0.011
铀同位素分离
铀同位素分离 铀同位素分离的研究起始于第二次世界大战期间。1938年O.哈恩等人发现铀核裂变释放出大量能量，从此美国和德国为获得武器级浓缩铀都开展了分离铀同位素的研究工作。1942年美国建造了电磁分离、气体扩散和热扩散三个铀同位素分离工厂，并联合生产了战争期间所用的U235。现在分离铀同位素的方法主要有气体扩散法、气体离心法、喷嘴法、激光法、化学交换法、等离子体法等。具有工业价值的是气体扩散法和气体离心法，激光法的工业应用已经取得重大进展。本文将对以上提及的几种铀同位素分离方法的原理及优缺点进行简要介绍。 1. 电磁分离法 电磁同位素分离(EMIS)技术是20世纪40年代初在美国曼哈顿计划中开发出来的，目的是制造武器级高浓铀，但是不久以后被放弃。然而，它后来又重新出现，成为1992年发现的伊拉克秘密武器铀浓缩计划的主攻方向。该法是基于带电原子在磁场作圆周运动时，铀同位素质量不同的离子旋转半径不同而被分离的方法，与质谱仪原理相同。通过形成低能离子的强电流束，并使这些低能离子在穿过巨大的电磁体时所产生的磁场来实现铀同位素分离，由于轻同位素与重同位素圆周运动半径不同而被分离。但是该技术的能耗巨大，约为气体扩散技术的十倍。 2. 气体动力学分离法（喷嘴法） 喷嘴法的原理是六氟化铀与氢（或氦）的气体 混合物通过喷嘴吹向凹形壁，即让流动着的六氟化 铀混合气体受到高速直线或离心的加速度，使较重 的U238同位素比较轻的U235更靠近壁面，这样利用 曲面末端的“刮板”可将气体分成浓缩铀和贫化铀 的两股流，如右图所示 喷嘴法的单级分离系数介于气体扩散法和离心 法之间，比能耗和比投资与气体扩散法相当或略大。 1956年联邦德国用喷嘴法分离了六氟化铀，80年代 与巴西联合投资准备筹建示范工厂。南非研制的涡流管法也是一种气体动力学方法。由于气体动力学法的比能耗和比投资都很高，已经成功应用扩散法的国家一般都不再研制气体动力学方法。南非气体动力学分离厂也是由于耗电过大，在1995年关闭。 3. 等离子体分离法 该法是利用离子回旋共振原理，有选择性地激发铀同位素离子中等离子体U235的能量，当等离子体通过密式分隔的平行板收集器时，因U235离子具有大轨道而更多地沉积在平行板上，其余的等离子体贫化离子则积聚在收集器的端板上。实际拥有等离子体实验计划的只有美国和法国，1982年美国已放弃了这项开发计划，在1990年前后，法国虽停了有关项目，但仍将该项目用于稳定同位素分离。
系列铀同位素基准物质的研制
!第!"卷第"期原子能科学技术 #$%&!"!’$&"!" (()年"月*+$,-./012345.-10.160781.90$%$34 :1;&"(() 系列铀同位素基准物质的研制 朱海巧!刘峻岭!罗中艳!郝晓娟!梁!靓!刘权卫 "中国原子能科学研究院放射化学研究所!北京!<("!<= $摘要!利用高纯"=C M 和"=) M 研制系列铀同位素基准物质!其相对不确定度优于(&(C ]%采用以基准物 质重铬酸钾为滴定剂的自动电位滴定法对基准物质中的铀含量进行准确定值%所研制的铀同位素基准物质可用以对我国现有的"F 种铀同位素标准物质重新进行定值!从而使这些标准物质中铀同位素测量值的不确定度降低!并使其具有可溯源性%关键词!铀同位素#系列基准物质#自动电位滴定法 中图分类号!W F C "&>!!!文献标志码!*!!!文章编号!<(((E F >=<""(()$("E (< 放射性同位素的检测方法和仪器 核辐射与物质间的相互作用是核辐射检测方法的物理基础。放射性同位素发出的射线与物质相互作用，会直接或间接地产生电离和激发等效应，利用这些效应，可以探测放射性的存在、放射性同位素的性质和强度。用来记录各种射线的数目，测量射线强度，分析射线能量的仪器统称为检测器。 一．核辐射的检测方法 使用相关核辐射检测仪器是检测核辐射的重要方法，利用物质衰变辐射后的电离、吸收和反射作用并结合α、β和γ射线的特点可以完成多种检测工作。对人体进行核辐射检查，主要先做物理性检测，如果发现检测指标异常，再进行生理性检测。主要采取以下方法： （一）使用核辐射在线测厚仪 核辐射在线测厚仪是利用物质对射线的吸收程度或核辐射散射与物质厚度有关的原理进行工作的。 （二）使用核辐射物位计 不同介质对γ射线的吸收能力是不同的，固体吸收能力最强，液体次之，气体最弱。若核辐射源和被测介质一定， 则被测介质高度与穿过被测介质后的射线强度将被探测器将穿过被测介质的I值检测出来，并通过仪表显示H值。 （三）使用核辐射流量计 测量气体流量时，通常需将敏感元件插在被测气流中，这样会引起压差损失，若气体具有腐蚀性又会损坏敏感元件，应用核辐射测量流量即可避免上述问题。 （四）使用核辐射探伤 放射源放在被测管道内，沿着平行管道焊缝与探测器同步移动。当管道焊缝质量存在问题时，穿过管道的γ射线会产生突变，探测器将接到的信号经过放大，然后送入记录仪记录下来。 二．核辐射的检测仪器 检测核辐射有各种不同的仪器，一般将检测器分为两大类：一是“径迹型”检测器，如照像乳胶、云室、气泡室、火花室、电介质粒子探测器和光色探测器等，它们主要用于高能粒子物理研究领域。二是“信号型”检测器，包括电离计数器，正比计数器，盖革计数管，闪烁计数器，半导体计数器和契伦科夫计数器等，这些信号型检测器在低能核物理、辐射化学、生物学、生物化学和分子生物学以及地质学等领域越来越得到广泛地应用。放射性运输从业人员所使用的检测器基本上属于“信号型”检测器。 “信号型”检测器包括电离型检测器、闪烁检测器和闪 天然铀的放射性类型是什么？近距离接触对人有危害吗？ 孙晓博，重度网瘾需电击，晚期懒癌无药医 射线的实际能量要小于表中对应的衰变能 此表中真正值得关注只有U-235 和U-238，所谓天然铀就是0.72% 左右的U-235 加上99.28% 左右的U-238。天然铀衰变对人体造成的放射性损伤完全可以忽略不计，这是因为： 1.天然铀中两种铀同位素半衰期都在十亿年左右（）的数量级，跟地球年龄差不多， 所以衰变极其缓慢，几乎可认为是稳定核素。 2.天然铀中两种铀同位素都是都是衰变，同等情况下三种射线粒子中粒子的穿透 能力最弱，的粒子在人体组织中的射程仅为几十到一百个微米，连表皮都不一定能穿透，再考虑人所穿衣物的屏蔽作用，这种能量的粒子在体外不可能对人体造成任何实质影响。所以在实际工作中都不会考虑射线的外照射（意思是可以随意进行近距离观察和零距离触摸，只是考虑到部分衰变核素有化学毒性以及要保持元件表面光洁，一般都还是要戴手套或者用镊子等工具夹取），只需避免内照射就行（意思是不要让放射源通过口鼻或体表伤口等进入体内）。 严格来说，U-235 和U-238 在衰变的过程中除了射线外还会放出射线，但实际工作中不必考虑其影响，个中缘由见补充说明 评估射线影响需要明确种类（射线穿透能力最弱）、能量（能量越低穿透能力越弱）、强度（衰变越快，单位时间内产生的射线粒子越多，射线就越剧烈） 评估辐射防护需要明确时间（接触时间越短越安全）、距离（距离越远越安全）、屏蔽（屏蔽材料质量厚度越大越安全） 核反应堆内放射性之所以高，是因为在堆内中子的参与下，铀核发生了包括裂变在内的核反应，这些核反应会产生大量高放射性的核素。在进入堆内接受中子辐照前，铀（包括高浓铀）本身衰变放射性对人体造成的影响完全可以忽略不计。 有图为证： 伊朗时任总统内贾德视察伊朗首枚首枚燃料棒装填作业。从图中可以看出完全不需要任何防护，左边小哥戴的手套以及右边大叔戴的口罩与其说是在保护他们自己，不如说是在保护燃料棒束，避免其沾染汗渍和唾液。 放射性同位素的检测方 法和仪器 Revised as of 23 November 2020 放射性同位素的检测方法和仪器 核辐射与物质间的相互作用是核辐射检测方法的物理基础。放射性同位素发出的射线与物质相互作用，会直接或间接地产生电离和激发等效应，利用这些效应，可以探测放射性的存在、放射性同位素的性质和强度。用来记录各种射线的数目，测量射线强度，分析射线能量的仪器统称为检测器。 一．核辐射的检测方法 使用相关核辐射检测仪器是检测核辐射的重要方法，利用物质衰变辐射后的电离、吸收和反射作用并结合α、β和γ射线的特点可以完成多种检测工作。对人体进行核辐射检查，主要先做物理性检测，如果发现检测指标异常，再进行生理性检测。主要采取以下方法： （一）使用核辐射在线测厚仪 核辐射在线测厚仪是利用物质对射线的吸收程度或核辐射散射与物质厚度有关的原理进行工作的。 （二）使用核辐射物位计 不同介质对γ射线的吸收能力是不同的，固体吸收能力最强，液体次之，气体最弱。若核辐射源和被测介质一定，则被测介质高度与穿过被测介质后的射线强度将被探测器将穿过被测介质的I值检测出来，并通过仪表显示H值。 （三）使用核辐射流量计 测量气体流量时，通常需将敏感元件插在被测气流中，这样会引起压差损失，若气体具有腐蚀性又会损坏敏感元件，应用核辐射测量流量即可避免上述问题。 （四）使用核辐射探伤 放射源放在被测管道内，沿着平行管道焊缝与探测器同步移动。当管道焊缝质量存在问题时，穿过管道的γ射线会产生突变，探测器将接到的信号经过放大，然后送入记录仪记录下来。 二．核辐射的检测仪器 检测核辐射有各种不同的仪器，一般将检测器分为两大类：一是“径迹型”检测器，如照像乳胶、云室、气泡室、火花室、电介质粒子探测器和光色探测器等，它们主要用于高能 國立臺灣師範大學地球科學系(所)通識課程綱要 科目代碼：ES C0123 科目名稱（中文）：穩定同位素地質學 科目名稱（英文）：Stable Isotope Geology 總學分數： 3 每週上課時數： 3 授課教師：米泓生 教師專長背景： 開課理由： 一、教學目標： 本課程主要介紹穩定同位素在全球變遷，環境地球化學，水文地質學，火成岩與變質岩地質學，碳酸岩地質學，古氣候學，海洋學與古海洋學，以及石油地球化學等研究上的應用。 二、教材內容： 第1週課程簡介 (講義；assigned readings) 第2週同位素的特性，歷史背景 第3週同位素的特性，歷史背景 第4週質譜分析，慣例，符號，和標準 第5週同位素分化作用的理論基礎(一) 第6週氧(18O/16O)和氫(2H/1H)同位素 在自然界的分佈；分化關係 自然界水中的追蹤劑：氧和氫同位素 第7週氧(18O/16O)和氫(2H/1H)同位素 火成岩與變質岩岩石學的應用 第8週氧(18O/16O) 同位素溫度和同位素地層 第9週期中考 第10週碳(13C/12C)同位素 碳循環與地球化學 碳同位素在自然界的變化；分化關係 第11週碳(13C/12C)同位素 有機物質 自然界水─碳循環 沉積碳酸岩─成岩作用，全球地球化學循環 第12週氮(15N/14N)同位素 氮循環和地球化學 第13週氮(15N/14N)同位素 有機物質；食物網 地下水 標本分析(F416R; Stable Isotope Lab) 第14週硫(34S/32S)同位素 硫循環和地球化學 硫同位素在自然界的變化；分化關係 第15週硫(34S/32S)同位素 地下水和孔隙水的硫循環 硫同位素曲線─全球變遷 第16週Student presentation 第17週Student presentation 第18週期末考; 繳交期末報告 三、實施方式： 期中考30%，期末考40%，期末報告20%，其他、作業10% 四、參考書目： 指定用書：1. Sharp, Z., 2007, Principles of stable isotope geochemistry: Pearson Prentice Hall, New Jersey, 344p. 參考書目： 1. Hoefs, J., 1987, Stable isotope geochemistry: Springer-Verlag, New York 2. Faure, G., 1986, Principles of isotope geology: John Wiley & Sons,New York 3. Anderson, T. F., and Arthur, M. A., 1983, Stable isotopes of oxygen and carbon and their application to sedimentologic and paleoenvironmental problems, in M. A., Arthur, eds., Stable isotopesin sedimentary geology: SEPM Short Course no. 10, p,1-151. 4. Mook, W.G. ed., 2001, Environmental Isotopes in the Hydrological Cycle Principles and Applications: UNESCO/IAEA Series, /programmes/ripc/ih/volumes/volumes.htm 铀同位素分离-铀同位素分离 铀同位素分离-正文 由铀235含量较低的铀同位素混合物，获得铀235含量较高的铀同位素混合物的同位素分离技术。铀同位素分离在核燃料循环中占极重要的地位。铀 235含量大于天然含量的铀称为浓缩铀。浓缩铀可用作反应堆的燃料(含量在3％左右),还可用作核武器的装料（含量在90％以上）和舰艇的核动力燃料（含量在20％左右）。但是天然铀中主要含有铀238（含量为99.275％），而铀235的含量仅为 0.720％。因此必须通过铀同位素的分离来提高铀同位素混合物中铀235的含量。 铀同位素分离的研究起始于第二次世界大战期间。1938年O.哈恩等人发现铀核裂变释放出大量能量，从此美国和德国为获得武器级浓缩铀都开展了分离铀同位素的研究工作。1942年美国建造了电磁分离、气体扩散和热扩散三个铀同位素分离工厂，并联合生产了战争期间所用的铀 235。现在分离铀同位素的方法主要有气体扩散法、离心法、喷嘴法、激光法、化学交换法、等离子体法等。具有工业价值的是气体扩散法和离心法，激光法的工业应用已经取得重大进展。 同位素分离的效率用分离系数或浓缩系数来表示。设分离前后铀235的丰度分别为C F和C P,则分离系数α定义为 而浓缩系数ε则定义为ε＝α-1。同位素分离装置的能力用分离功率来量度。分离功率表示该装置单位时间所提供的分离功。分离功是一个分离装置对于它所处理的物质所做的“功”，具有质量的量纲，在数值上等于同位素混合物通过该装置所获得的价值增量，可表示为： ΔU＝PV(C P)+W V(C W)-FV(C F) 式中P、W、F分别为精料、贫料、供料中的铀质量；C P、C W、C F和V(C P)、V(C W)、V(C F)分别为所需同位素的丰度及价值函数。 气体扩散法使待分离的气体混合物流入装有扩散膜（分离膜）的装置来得到富集和贫化的两股流的同位素分离方法。基本原理是：在分子间的相互碰撞忽略不计的情况下，气体混合物中质量不同的气体分子 (例如235UF6和238UF6)的平均热运动速率与其质量二次方根成反比。当气体通过扩散膜时,速率大的轻分子(235UF6)通过的几率比速率小的重分子(238UF6)的大。这样,通过膜以后，轻分子的含量就会提高，从而达到同位素分离的目的。 对于六氟化铀气体，气体扩散法的理想单级浓缩系数为4.29×10-3。在实际扩散机中,浓缩系数远不能达到理想值，70年代末80年代初，最高水平可达2×10-3。由于气体扩散法的一次分离系数很小，在生产中需要把很多级按一定方式连接成级联。简单串 联级联见图1 ，通过膜后的气体（精料）送入前一级，未通过膜的气体（贫料）送入后一级,铀235逐级加浓。级联还有并联、搭接等多种形式。要得到90％丰度的铀235同位素,就需要3000～4000个扩散机组成的长达几千米的级联装置。 第二次世界大战结束后，美国的实践证明，气体扩散法能够用来大规模生产铀 235。它是目前最成熟的大规模分离铀同位素的方法，是对各种新的浓缩方法的大规模商业应用的挑战，是比较各种方法的基本点。美国和法国大型气体扩散工厂的分离功率达1万吨/年以上，比能耗均在 2400千瓦·时/千克左右。气体扩散法的缺点是分离系数小，工厂规模大，耗电量惊人，成本很高。 离心法利用在离心力的作用下，分子质量不同的流体的压强分布不同的原理分离同位素的方法。在巨大的离心力场作用下，输入离心机的六氟化铀气体中的轻分子235UF6在离心机转子中央部分加浓, 而重分子238UF6更多地趋于筒壁，造成铀同位素在径向的部分分离。 离心法的分离系数取决于两种同位素分子的质量差，而与同位素分子本身质量无关。这就使得分离重同位素并不比分离轻同位素困难，有利于铀同位素分离。另外，分离系数随着离心机转筒线速度的增加而迅速增加。实用工业离心机是高速逆流离心机(图 同位素地质年龄测定技术及应用 同位素地质年龄测定技术是判断岩体年龄或地质事件发生时代的常用方法，主要包括U-Pb法、Ar-Ar法、Rb-Sr法、Sm-Nd法等，各类方法均有其自身的特点，因此其适用范围和注意事项也存一定的区别。本文以Rb-Sr法为例，对其原理、使用范围、注意事项及其局限性进行了分析讨论，希望能为读者提供参考。 标签：同位素;地质年龄;Rb-Sr法;应用 1 概述 随着科学技术的不断发展，地质学在帮助人类认识地球方面的作用日渐明显。同位素地质年龄测定技术是以放射性同位素为基础的测量技术，该技术在地质研究方面的应用，可提高测量结果的有效性，便于人们更好地发现地球演变规律。本文将对同位素地质年龄测定技术及其相关应用进行探讨。 2 同位素地质年龄测定技术 2.1 原理分析 测定原理为元素放射性衰变，放射性是指原子核可自发地放射各种粒子，具有自发放射各种射线的同位素称为放射性同位素;而放射出α或β射线后，原子核发生变化的过程可成为放射性衰变;衰变前的放射性同位素称为母体，衰变过程中产生的新同位素则称为子体;若经过一次衰变就可获得稳定子体的为单衰变;若经历若干次连续衰变获得稳定子体的则称为衰变系列。在衰变过程中，放射性同位素母体同位素原子有一半完成衰变所耗费的时间成为半衰期，较为稳定，不受元素状态、外界环境、元素质量变化的影响;放射性同位素在单位时间内每个原子核的衰变概率成为衰变常数。利用放射性衰变规律计算地质年代的主要依据就是半衰期和衰变常数。 2.2 放射性同位素测定地质年龄的前提 放射性同位素测定岩体年龄的常用技术有U-Pb法、Ar-Ar法、Rb-Sr法、Sm-Nd法、Re-Os法、（U-Th）/He法等，各种方法的使用前提基本相同：①用于测定地质年龄的放射性同位素半衰期与测定对象相匹配，且半衰期和衰变常数能被准确测定;②能准确测定母体同位素组成及各项同位素的相对丰度;③母体衰变产物具有一定的稳定性，便于使用仪器设备对其进行检测;④岩石或矿物处于封闭状态，减少误差;⑤岩石或矿物形成过程中，同位素处于开放状态时间较短，可忽略不计。 3 同位素测定地质年龄的应用 同位素测定地球年龄技术较多，本文以较为常用的Rb-Sr法为例，对其应用 内标法：选择适当的物质作为内标物质，定量加入被测样品中，跟据被测组分和内标物质的峰面积之比，乘以校正因子，对映内标物质加入量所进行含量测定方法。 内标法的优点：色谱条件对结果影响不大，准确度、精度较高；缺点：选择合适的内标物质比教困难。 外标法：又称标准曲线法，依照测量标准品所绘制的曲线来计量被测样品的含量的方法。外标法的优点：简单，适和大量样品分析。缺点：每次色谱条件很难相同，容易出现误差。 请问大家在做含量测定时依照什么原则来选定方法的？ 我们一般作体外药物分析时均采用外标法，体内药物分析，因提取步骤烦琐，都采用内标法进行校正，但如果仪器稳定、方法的重现性好，也可使用外标法，国外体内药物分析用外标法的也有不少，但本人认为最好使用内标法。 实际样品检测用外标法的更多。原因： 1.内标物难获得，特别是同位素标记的有相近行为的内标物； 2.操作步骤多、计算烦琐 如在新药报批中使用内标物，则需报送内标物的结构确证资料，在报生产的同时还要报送此内标物对照品。所以现在连SDA的专家都不推荐使用内标法。 最初使用内标是因为进样器进样不准确，采用内标可以校正进样误差。现在的HPLC用定量环进样准确度很高，加了内标有时候因为操作的误差反而降低准确度。在药物质量检验中，如果是原料药，或者制剂的成份不很多，用外标法即可，不一定非要用内标法，而且现在越来越多的标准都放弃了用内标法。 对于体内药物分析，分析方法的误差反而不是那么的重要，而在样品处理的过程中引入的误差要引起足够的重视，所以，一般在处理过程中加入内标以校正误差。这个时候，回收率的高低又不是绝对的要求很高，虽然要求绝对回收率在70%或者80%以上，但是，有时候低一些也无所谓，关键是回收率的稳定性，测定的重现性。 欢迎行家指点：） 却是如此，我刚刚做完体内药物分析，内标法却是比较麻烦 个人认为体内分析应该用内标法，否则结果不准确。 但药典中一些原料药和制剂用的还是内标法 一般内标法能够消除进样量不准造成的系统误差，在采用自动进样器的前提下，这两种方法的精密度差别并不大。但是，建立内标法色谱条件明显要麻烦些，所以在采用自动进样器的仪器上，尽可以采用外标法进行测定。 药典中采用内标法进行测定的往往是一些老的品种，现在一般的趋势是采用外标法测定。实际上，内标法中需要对两个色谱峰进行积分同样也会引起误差增大的 稳定性同位素内标与质谱检测 稳定性同位素内标是质谱方法（稳定性同位素稀释法）独有的，没有别的临床检测方法用到同位素内标。比如光吸收和免疫的方法，都无法分辨出被检测物和同位素内标的区别，因为它们的理化性质太接近了。如果真的加进内标，那测出来的值肯定大大的偏高。只有质谱才能把同位素内标和要检测的物质分得开，虽然它们的差别只有几个道尔顿。现在的内标基本都是稳定同位素标记的，最常见的是D和13C。同位素内标和被检测物是同一个物质，但是其中的几个氢原子被氘所取代，或者是12C换成了13C，理化性质基本不变。 同样是标记，13C就比D要好。但是D要比13C便宜很多。绝大多数D做的内标性能是很好的。出问题的经常是一些疏水性比较差，保留时间比较短的物质。出峰的时候跟很多其它物质一起出来，些许的偏差就能引起浓度测不准。 临床检测的数据要想测的准，离不开一条好的标准曲线。通俗来讲，标准曲线就像一把尺子。只有把尺子做准确了，才能把未知物品的长度测准确。从科学上来讲，标准曲线就是检测物质的浓度和仪器读数的一种线形关系。一般是浓度越高，读数越大。标准品的浓度是已知的，高中低都有。测完标准品以后，把它们的浓度和仪器测得的读数在x/y的坐标纸上一画，连一条线就成了。测未知的病人样品时，浓度（x）是未知的，只有仪器的读数(y)，通过这条曲线可以把y 换算成浓度。 标准品应该怎么做，怎么用，这里面有很多学问。质谱是新鲜技术，大多的检测项目还买不到标准品，只能自己配。做标准品需要有纯样品。最好的纯样品应该是浓度和纯度都有保证书的，这样用起来放心。如果是液体的溶液就更好了，省去自己称量和溶解的麻烦。高浓度的纯样品要稀释到不同的低浓度才能使用。用什么来稀释是下一个非常关键的步骤，这里面牵扯到基质效应。因为基质效应这块儿瓦是质谱临床应用里比较难理解的一个概念。 目前同位素内标广泛应用于临床检测中： 第38卷 第2期2002年3月 地质与勘探G EO LOG Y AN D PROSPECT ING Vol .38 No .2M arch ,2002技术·方法 [收稿日期]2001-01-20;[修订日期]2001-02-01;[责任编辑]曲丽莉。 [基金项目]中国科学院创新工程项目(KZCX1-Y -03)资助。[第一作者简介]赵玉灵(1971年-),女,1994年毕业于长春地质学院地质系,1997年在长春科技大学获遥感地质学硕士学位,2001年在 中国地质大学北京获构造地质学博士学位,主要从事大地构造学、地理信息系统等方面的研究工作。 同位素地质学定年方法评述 赵玉灵1 ,杨金中 1,2 ,沈远超 2 (1.中国国土资源航空物探遥感中心,北京 100083;2.中国科学院地质与地球物理研究所,北京 100029) [摘 要]详细分析了当前同位素年代学的常用定年方法,如K -Ar 法、U -Pb 法、Rb -Sr 法和Sm -N d 法等的适用性和局限性;讨论了地质事件定年过程中存在的一些问题;指出了准确定年的注意事项。 [关键词]同位素地质学 定年方法 适用性和局限性 [中图分类号]P597 [文献标识码]A [文章编号]0495-5331(2002)02-0063-05 地质过程时间维的确定是一项重要而复杂的研究任务。准确标定某一地质体的年代是区域地质学、地球化学、矿床学和大地构造学研究中不可缺少的内容,对于区域地史演化规律的研究和找矿方向 的确定,都具有十分重要的理论和实际意义。目前, 地质体的定年主要采用的是K -Ar 法、40Ar -39 Ar 法、U -Pb 法、Rb -Sr 法、Sm -Nd 法等,已经获得了非常丰富的资料。然而,由于地质作用过程的复杂性、多期性和测年方法及测试对象的局限性,对已经获得的年龄数据,不同的学者往往有不同的地质解释。因此,开展同位素定年方法学中有关问题的研究,不仅有助于重新认识、评价和应用已有的资料,而且有利于今后工作中同位素定年方法的改进。本文通过分析当前常用的定年方法的适用性和局限性,初步讨论了当前地质年代学研究中存在的一些问题。 1 K -Ar 法和40Ar -39 Ar 法评述 常规的K -Ar 法定年主要建立在两个基本的 假设条件之上。①矿物或岩石形成以后,对钾和氩保持封闭体系,既没有钾和氩的加入,也没有钾和氩的逃逸。②矿物或岩石中不含有大气氩;如果含有氩,则只能由大气混染造成,可以进行常规法定年的大气混染校正(穆治国,1990)。然而,随着超高真空技术、高频辐射加热技术和高精度质谱计的使用,在K -Ar 法定年过程中,发现了越来越多与上述假设相矛盾的现象。在后期岩浆活动、变质作用等热扰 动事件的影响下,矿物中不仅可以出现氩的丢失,而且可以出现氩的过剩(Aldrich 等,1948;王松山,1974;Jeager 等,1985;陈文寄等,1992;李大明等, 1999)。因此,对于曾经历过多期岩浆—变质—构造活动改造的地质体,常规K —Ar 法已经不是一种可靠的定年方法。目前,被称为现代K -Ar 法的分步 升温释氩法,即40Ar -39Ar 法,由于克服了常规K - Ar 法的许多缺点(Mitchell ,1968;Dalry mple 等,1971),正在被广泛利用。但要获得一条极其平坦的40Ar -39Ar 并不容易。即使对那些未受热扰动的矿物而言,由于样品临近脉岩侵入、轻微蚀变部位,或者在矿物结构中存在空穴、边缘错位和晶格空位,均会在反应堆照射过程中产生核反冲,引起氩同位素的迁移,从而影响年龄谱,特别是低温段年龄谱的平坦性。研究者提出了一些判别非扰动体系的年龄谱准则(Dalry mple 等,1974;Fleck 等,1977;Berger 等,1981),可概括为:(1)具有3个以上相连的一致年龄坪,并具有超过50%的39 Ar 释放量;(2)39 Ar 析出量超过50%时,能获得好的高温坪;(3)与坪对应的氩同位素可以构成良好的等时线,其等时线年龄与坪年龄基本一致,其截距值与大气氩比值相差不大。满足所有这些条件的样品,一般可以认为它所代表的岩体具有简单地质热历史,40 Ar /39 Ar 保持着一个非扰动的封闭体系。 从原则上讲,含钾矿物均可以作为钾氩定年的测定对象。因此,适合于测定的对象很多,如云母 63放射性同位素的检测方法和仪器
天然铀并不可怕
放射性同位素的检测方法和仪器
稳定同位素地质学-地球科学系
铀同位素分离-铀同位素分离
同位素地质年龄测定技术及应用
内标法
稳定性同位素内标与质谱检测
同位素地质学定年方法评述_赵玉灵