同位素質(zhì)譜儀的應(yīng)用

同位素質(zhì)譜儀的應(yīng)用
（1）測定銦的原子量
　　質(zhì)譜儀器是測定原子量的有效工具。中國學(xué)者采用VG-354 型表面電離源質(zhì)譜儀，測定113In 與118In的比值為0.044504 士0.000055 (2SD )。1991 年8 月，國際原子量委員會評審本實驗所得銦的同位素豐度為113In ： 4.29 士0.02 % （原子）和115In： 95.71 士0.02 % （原子）；引用核質(zhì)量值，得出銦的原子量為114.8181 士0.0004 ；會議推薦銦原子量新值為114.818 士0.005 ，刷新了1969 年以來沿用的舊值114.82 士0.01 。這一成果實現(xiàn)了中國測定的原子量被采用為國際標(biāo)準(zhǔn)的“零的突破”。
（2）測定鈾的同位素
　　質(zhì)譜儀器已廣泛用來測定鈾、鋰、重水等重要核材料的同位素。實例之一中國產(chǎn)改進(jìn)ZhT-1301 型儀器，實現(xiàn)分子束進(jìn)樣，顯著減小了記憶效應(yīng)，增長了離子源的使用周期，因而可以采用一臺儀器連續(xù)分析鈾-235 的濃度介于10％到80％之間的UF6 氣體樣品，單束法的相對測量誤差小于士1%。下圖為UF5+的質(zhì)譜圖測厚儀| 測速儀| 轉(zhuǎn)速表| 壓力表| 壓力計| 真空表| 硬度計| 探傷儀| 電子稱。

（3）測定地質(zhì)年齡
　　利用質(zhì)譜儀測定天然放射性母體同位素及其衰變產(chǎn)物的同位素比值，可以根據(jù)放射性衰變定律來確定巖石、礦物的地質(zhì)年齡，進(jìn)行同位素地質(zhì)學(xué)研究。實例之一采用銣-鍶法分析珠穆朗瑪峰地區(qū)變質(zhì)巖樣品（樣品號M10- 為長石、M58- 為黑云母、石英片巖，等等），得出如下圖所示等時線，表明該地區(qū)遭受過t1 和t2兩期變質(zhì)作用：t1在前寒武紀(jì)晚期，變質(zhì)年齡在640 百萬年～60 百萬年左右；t2在第三紀(jì)，其中1000 萬年～2000 萬年前后是喜馬拉雅運動最強(qiáng)烈的地殼變動時期。

（4）研究氮肥效應(yīng)
　　利用穩(wěn)定同位素示蹤技術(shù)進(jìn)行農(nóng)業(yè)科學(xué)研究，已有半個世紀(jì)歷史，常用的15N 的質(zhì)譜分析與示蹤技術(shù)的成果顯著。實例之一采用ZhT-2 型儀器測定15N ，研究冬小麥對氮素的吸收、利用規(guī)律，為合理施肥、實現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)；下表為1980～981 年間框栽的實驗結(jié)果圖。

（5）臨床診斷
　　在臨床診斷方面，可利用4He 示蹤進(jìn)行呼氣分析，診斷慢性支氣管炎；利用2D 示蹤進(jìn)行血液分析，診斷肺積水；利用13CO2呼氣檢查法，診斷甲狀腺癥、高血脂癥和肝病等……。下圖表示三種人口服含有13C 的葡萄糖后數(shù)小時內(nèi)呼氣中13CO2的含量；糖尿病患者的糖代謝功能下降，13C 葡萄糖代謝后生成的13CO2的量，在相應(yīng)的時間里少于正常人。