中國�(zhì)譜學(xué)會成立以�,我們同位素�(zhì)譜獲得了重大�(fā)�。一大批從事同位素質(zhì)譜工作的專家在同位素地質(zhì)�(xué)、核科學(xué)和基�(chǔ)科學(xué)中取得了不少重要的研究成�。同位素�(zhì)譜在我國�(nóng)�(yè)、醫(yī)�(xué)、環(huán)境學(xué)、海洋學(xué)、石�、化�、冶金等方面的應(yīng)用也日益廣泛。近年來,同位素�(zhì)譜學(xué)在高分辨�、高�(zhǔn)確度、高靈敏度研究方面上了新的臺階,而且在同位素精確�(zhì)量測�、化�(xué)溯源與世界水平接��
同位素質(zhì)�是同位素地質(zhì)�(xué)�(fā)展的重要�(shí)�(yàn)基礎(chǔ)。當(dāng)前我國同位素�(zhì)譜技�(shù)已深入到礦床同位素地球化�(xué)、巖石年代學(xué)、有�(jī)�(wěn)定同位素地球化學(xué)、無�(jī)�(wěn)定同位素地球化學(xué)等各個方�,并在國家一系列重大攻關(guān)和研究課題中�(fā)揮重大作用,如金礦和石油天然氣研�、水資源開發(fā)��
核科�(xué)與核工業(yè)方面
同位素質(zhì)譜最初是伴隨著核科學(xué)與核工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展起來的。主要研究領(lǐng)域:
1)超低豐度同位素雜質(zhì)的分析:核工�(yè)的迅速發(fā)展和我國核產(chǎn)品不斷�(jìn)入國際市�,對超低豐度同位素雜�(zhì)分析提出了很高的要求�
2)燃耗及核燃料純度分析:采用同位素稀釋質(zhì)譜法(IDMS)分析核燃料UO2� UO3、U3O8中的B、Pb、Sm、Y、Eu、Th��
3)U、Li等同位素�(biāo)�(zhǔn)參考物�(zhì)的研制�
核物理研究方�
包括原子�(zhì)量的精確測測�;測定原子核的結(jié)合能和斂集曲�;測定放射性同位素的半衰期;同位素豐度和原子量的精確測�;發(fā)�(xiàn)天然反應(yīng)�;在高能核物理研究中的應(yīng)用同位素�(zhì)譜測量在高能核物理研究工作中主要有以下幾�(xiàng)�(yīng)用:
研究能量�100兆電子伏以上的個子與靶子作用所�(fā)生的核反�(yīng)�(jī)��
研究�(fā)生在星球表面和大陸空間及隕石上的宇宙線照射形成的核反�(yīng)�(jī)��
探討核反生成的短壽命粒子與質(zhì)量關(guān)��
測定高能粒子與靶子作用的核反�(yīng)截面和碎片粒子產(chǎn)額;
高能�(zhì)譜測定常集中在對稀有氧化和堿金屬的分析工作上�
�(biāo)�(zhǔn)參考物�(zhì)的研制發(fā)明方�
�(biāo)�(zhǔn)參考物�(zhì)的研制是衡量一個國家分析工作水平的重要�(biāo)�。同位素稀釋質(zhì)譜(IDMS)是微量、痕量和超痕量元素權(quán)威測量法。因?yàn)镮DMS可以通過天平稱重和同位素豐度比的�(zhì)譜測量,將化�(xué)成分分析�(zhuǎn)化為同位素豐度的�(zhì)譜測�。IDMS具有測量性質(zhì);靈敏度�;方法準(zhǔn)�;測量的動態(tài)范圍�;樣品制備不需要嚴(yán)格定量分�;測量值能夠直接溯源到國際基本單位制的物質(zhì)量基本單位——摩爾�
�(jìn)行營�(yǎng)�(xué)、藥理學(xué)和臨床醫(yī)�(xué)方面的研�;利用IDMS法測定人體血、尿、發(fā)中的微量元素,�(jìn)行病情診斷和病理研究工作。如�(yī)用同位素�(zhì)譜分析方法主要有CO2呼氣檢查�4He和重水示蹤原子等方法。利用He示蹤原子方法,檢�(yàn)肺功能障礙性病變患者,已獲得明顯效�。應(yīng)用重水作示蹤�,檢測人體肺水腫患者,給出與正常人不同變化曲線�
在生物學(xué)和化�(xué)研究工作中的�(yīng)�
�(wěn)定性同素示蹤原子方�,正在越來越多的�(lǐng)域里代替了放射性示蹤原子方法,從而擴(kuò)大了示蹤原子的應(yīng)用范�。如�(yīng)用穩(wěn)定性同位素示蹤原子方法,采用含�18O的重氧水H218O作示蹤原�,�(jìn)行質(zhì)譜分析,證明綠色植物放出的氧�,主要來源于根部吸入的水�,而不是光合作用放出的氧氣�
�18C方法證明了光合作用不僅能在光照條件下�(jìn)�,耐用也能在黑暗條件下以緩慢的速度�(jìn)��
用征水和重氧水澆灌植物,然后定時采集植物各部位的水�(jìn)行分�,發(fā)�(xiàn)些樹木運(yùn)送水分的速度高達(dá)每小�14 m�
用重水作�(biāo)�,探測人體水的循�(huán),發(fā)�(xiàn)吸入少量重水以后,經(jīng)兩個小時即在人體所有各器官�(dá)到平�,即重水成分已均勻分�。兩個星期以后完全排出體外。為�,在某些從事放射性物�(zhì)研究的機(jī)�(gòu)�,給工作人員�(fā)放茶�,以加速體�(nèi)水分流通,有利于排出少量放射性物�(zhì)�
在化�(xué)�(lǐng)域中,早�30年以�,就已經(jīng)�(yīng)用D �18O�18N等同位素作示蹤原�,研究有�(jī)化合物的�(jié)�(gòu)和成分變化情��
近年來同位素�(zhì)譜在�(huán)境科�(xué)的應(yīng)用日益受到重視,尤其在大�、土�、水�(zhì)及生�(tài)�(huán)境研究均�(fā)揮重要作�� �(yīng)用穩(wěn)定性同位素豐度變化,研究和指示�(huán)境污染源和污染程�,在�(huán)保工作中的重要意�。如利用測定鉛同位素比的方法,很容易判明汽油生產(chǎn)廠家及其對大氣的污染程度;在�(huán)保工作中,還使用同位素稀釋方法測定各種水抽中有害的微量元素含�,用以監(jiān)測水�(zhì)�(zhì)��
�(xiàn)�,有許多�(nóng)�(yè)研究�(jī)�(gòu)和大�(xué),購買高精度同位素質(zhì)譜計(jì),以從事合理用肥、果�(shí)營養(yǎng)、固氮分�、農(nóng)藥毒�、家畜氣�?qū)ψ魑锏挠绊懙榷喾矫娴难芯抗�?。而且隨著世界人口的增�,提高糧食單�(chǎn)的問題越�(fā)顯得重要,所以農(nóng)�(yè)研究工作有著極為廣闊的前��
?�?)合理使用肥��
?�?)農(nóng)藥毒性的研究�
?�?)用輕水灌溉�
?�?)研究氣�?qū)ψ魑锏挠绊?。如?8O作示蹤原�,研究溫度和�(nóng)作物生長和成分的影響表明,灌溉水只供給植物組織中15%的氧,其�85%的氧只能從空氣中的CO2取得�
?�?)固氮酶的研�。如�15N作示蹤原子研究固氮作用,�(fā)�(xiàn)各種固氮酶能�?qū)⑼寥乐械牡潭ㄏ聛?,有效地克服了氮的蒸�(fā)和流失作用,然后再把它固定下來的氮當(dāng)中的20%排給水稻利用。還�(fā)�(xiàn)了水稻根際糞�(chǎn)堿菌和陰溝腸�(xì)菌的固氮作用,并能將氮轉(zhuǎn)移給水稻。這些均為我國�(nóng)�(yè)研究工作者發(fā)�(xiàn)的廉價固氮酶,有一定的�(jīng)�(jì)價�。質(zhì)譜分析為固氮研究提供了可靠的�(shù)�(jù)�
與原子能和地�(zhì)研究工作相比�,農(nóng)�(yè)上應(yīng)用同位素方法從事科研工作,正處于方興未艾階段,隨著人類社會發(fā)�,對�(nóng)�(yè)的要求越來越高,今后大力開展和普及用�(xiàn)代化方法研究�(nóng)�(yè)增產(chǎn)和改善果�(shí)�(zhì)量的工作前途無限廣��
�9)其他應(yīng)�
如石油、冶�、電子等方面�