激光共振电离质谱法测量锡的同位素比.PDF

第45卷 分析化学 (FENXI HUAXUE)摇 研究报告 第3期 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 2017年3月 ChineseJournal of Analytical Chemistry 342~347 DOI:10.11895/j.issn.0253鄄3820.160840 激光共振电离质谱法测量锡的同位素比 * 沈小攀 摇 李志明摇 王文亮摇 翟利华摇 邓 虎摇 徐 江摇 韦冠一摇 汪伟 (西北核技术研究所,西安710024) 摘摇 要摇 采用实验室研制的激光共振电离质谱仪,建立了锡(Sn)同位素的激光共振电离质谱分析方法。 测 量了锡原子的自电离态光谱,确认了锡的一条三色三光子共振电离路径,其各步激发/ 电离的激光波长分别 为姿 =286.4 nm、姿 =811.6 nm、姿 =823.7 nm;通过将样品与氧化石墨烯溶液混合制样,有效提高了锡样品 1 2 3 -5 的电热原子化效率,1 滋g锡的总探测效率达到3伊10 以上,是直接滴样方式的4.5倍左右。采用本方法对 锡、锑、碲(1颐1颐1,m/ m)混合模拟样品进行测试,实现了锡的选择性电离,有效避免了测量过程中锑、碲对锡 116 120 117 120 118 120 119 120 的同量异位素干扰,样品中主要同位素比 Sn/ Sn, Sn/ Sn, Sn/ Sn和 Sn/ Sn测量的相对标准偏 差均1%。 结果表明,本方法能够有效解决TIMS、ICP鄄MS等商业质谱仪在锡同位素质谱分析过程中的同量 121m 126 异位素干扰难题,有望应用于反应堆乏燃料中裂变产物 Sn、 Sn 的测量。 关键词摇 激光共振电离质谱;锡;同量异位素干扰;同位素比;元素选择性 1摇 引言 112 114 115 116 117 118 119 120 122 锡(Sn)的稳定同位素共有 10 种,包括 Sn, Sn, Sn, Sn, Sn, Sn, Sn, Sn, Sn 124 和 Sn,是周期表中稳定同位素最多的元素。 不同地质结构中Sn 同位素的比值存在差异,这可以作为 [1] 地质成因研究的重要特征,因而受到地质科学家的关注 。 同时,Sn还是一种重要的核裂变产物,核 121m 126 裂变过程中会生成23种Sn 的放射性同位素,其中,寿命比较长的放射性同位素是 Sn(55a)和 Sn 5 121m 126 (2.3~2.5伊10 a),在乏燃料元件的后处理过程中需要考虑 Sn 和 Sn 的含量及其对长期剂量的 [2] 贡献 。