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我国形成自主同位素计量基标准

2011/2/16 10:46:23  来源:中国计量测控网 
字号: 13号字 16号字

  日前,由中国计量科学研究院承担的“同位素丰度基准的研究”课题通过了国家质检总局组织的专家验收。该课题形成了具有自主知识产权的同位素计量基标准,填补了我国同位素丰度基准研究的空白,为我国同位素测量溯源体系的建立奠定了坚实的基础,为改变我国同位素标准依赖国外的被动状况创造了条件。

  元素的同位素组成被认为是其特有的“指纹”,同位素丰度变化信息反映和传递了该元素在自然熔化、蒸发、沉淀以及食物链传递过程中的变化,从而使同位素成为生态环境、地质、核工业、食品安全、生物医学等领域重要的研究手段。准确可靠的计量基标准是支撑同位素体系良好应用发展的关键要素。目前,由于国内同位素计量基标准严重匮乏,导致相关研究领域的同位素测量不得不依赖和受制于外国的计量标准或实验室参考标准。

  为改变这一状况,中国计量科学研究院联合中科院地质与地球物理研究所、核工业北京地质研究院、中科院地球化学所等3家单位开展了同位素丰度基准方面的研究。据了解,该课题为国家“十一五”科技支撑计划项目“以量子物理为基础的现代计量基准研究”中的一项。

  据课题负责人中国计量科学研究院研究员王军介绍,课题组经过4年的探索研究和大量的实验工作,建立了我国同位素丰度基准的研究模式和总体方案,建立了锌、钐、硒、镉、镱等5种元素的同位素基准测量方法,研制了锌、钐、硒、镉等4种元素同位素系列基准物质共计152种、系列标准物质共计50种,测定了硒、镱的原子量。

  课题组实现了多方面的创新:国际上首次在宽泛的锌、钐、硒、镉等4种元素的同位素比值变化范围内,研究了多接收电感耦合等离子体质谱的质量歧视效应变化规律,发现同一对同位素比值随着比值的变化,质谱仪质量偏倚校正系数并非呈线性变化,比值差异越大,变化越明显;首次建立了使用3种以上浓缩同位素配制校正样品的硒、镱同位素的绝对质谱测量方法,用该方法测量的硒、镱原子量,不确定度均好于目前国际标准值;首次建立了锌、钐、镉、镱同位素全蒸发热电离质谱测量技术,并测量了相应元素的多种浓缩同位素样品的丰度值;推导出不确定度灵敏系数的计算公式;锌、钐、镉、硒、镱主同位素丰度比测量值的不确定度(0.01%~0.05%),达到国际领先或先进水平。

  课题研究成果将为我国同位素技术的研究和应用提供同位素测量量值溯源保障,为能源、公共安全、生物医学等重点领域的研究提供有力支撑。

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