編號：CYYJ04020
篇名：硼同位素高精度測定進展、應用及挑戰(zhàn)
作者：賀茂勇 張寧 文雪琴 程原原 郭鈞樺 張曉琳
關鍵詞： 硼同位素組成 測定 進展 高精度
機構： 中國科學院地球環(huán)境研究所黃土與第四紀地質國家重點實驗室 青海師范大學高原科學與可持續(xù)發(fā)展研究院 太原理工大學礦業(yè)工程學院 長安大學地球科學與資源學院
摘要： 硼(B)有兩個穩(wěn)定的同位素10 B和11 B,二者之間相對質量差較大,因此在自然界存在顯著的同位素分餾,其同位素組成變化可為認識地球大氣、海洋和上層地殼之間的演化過程和相互作用提供重要線索。B同位素作為靈敏的地球化學示蹤劑廣泛應用于化學、地質、海洋、生物和醫(yī)學等研究領域,而其同位素組成的高精度測定是一切研究的基礎。近年來,由于B同位素測定技術突破性改進和創(chuàng)新,大大提高了同位素測定的精度,因此有必要對B同位素組成測定主流方法、主要應用領域和未來挑戰(zhàn)進行綜述。測試方法主要包括:熱電離質譜法(TIMS)、電感耦合等離子體質譜法(ICP-MS)、多接收電感耦合等離子質譜法(MC-ICP-MS)、二次離子質譜法(SIMS)和激光剝蝕多接收電感耦合等離子體質譜法(LA-ICP-MS)。其中TIMS方法測試精度最高,能夠達到0.01‰,而MC-ICP-MS測試效率高,目前成為B同位素測定的主流方法。這些測試方法分別面臨不同的挑戰(zhàn):TIMS在分析過程中容易產生同質異位素的干擾,MC-ICP-MS容易受到記憶效應的影響,而SIMS和LA-MC-ICP-MS分析過程中存在標準物質缺乏、低含量樣品精度有限及高含量樣品重現(xiàn)性差等問題。同時對硼同位素在生物碳酸鹽pH計、礦床學、核材料和鹽湖資源等領域應用進行介紹,最后對硼同位素測定中存在問題和未來發(fā)展方向進行了綜述。固體樣品不同賦存狀態(tài)、原位和單礦物的硼同位素分析研究將是未來硼同位素應用的發(fā)展方向。
