同位素質(zhì)譜技術(shù)與應(yīng)用（同位素質(zhì)譜技術(shù)與應(yīng)用）

基本信息

書(shū)名：同位素質(zhì)譜技術(shù)與應(yīng)用

ISBN:750258224

作者：黃達(dá)峰//羅修泉//李喜斌//鄧中國(guó)

出版社：化學(xué)工業(yè)出版社

定價(jià):39

頁(yè)數(shù):311

出版日期:2006-4-1

版次: 1

開(kāi)本:16開(kāi)

包裝：平裝

簡(jiǎn)介

本書(shū)是在總結(jié)前人的工作經(jīng)驗(yàn)和國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)調(diào)研的基礎(chǔ)上編著而成的，主要立足于實(shí)際應(yīng)用，著重介紹了應(yīng)用同位素質(zhì)譜技術(shù)的研究方向和實(shí)驗(yàn)方法。全書(shū)分為兩部分：第一部分是引論性的，簡(jiǎn)要介紹了同位素質(zhì)譜儀器、同位素質(zhì)譜技術(shù)的主要內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)方法；第二部分闡述了同位素質(zhì)譜的主要應(yīng)用，其中包括在地學(xué)、核科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)科學(xué)以及在原子量、原子質(zhì)量和基本常數(shù)測(cè)量中的應(yīng)用，最后還簡(jiǎn)要介紹了雙同位素稀釋質(zhì)譜法。

本書(shū)適合從事質(zhì)譜分析和物質(zhì)結(jié)構(gòu)、組成研究的科技人員閱讀，亦可作為大專院校相關(guān)專業(yè)師生參考。

目錄

第一章同位素質(zhì)譜儀1

第一節(jié)進(jìn)樣系統(tǒng)1

一、氣體進(jìn)樣系統(tǒng)1

二、直接進(jìn)樣器4

三、色譜？質(zhì)譜聯(lián)用儀進(jìn)樣系統(tǒng)4

第二節(jié)離子源5

一、電子轟擊電離離子源5

二、熱電離離子源5

三、電感耦合等離子體(ICP)離子源6

四、快原子轟擊和離子轟擊離子源7

五、場(chǎng)解吸離子源7

第三節(jié)質(zhì)量分析器8

一、單聚焦質(zhì)量分析器8

二、雙聚焦質(zhì)量分析器10

三、四極桿質(zhì)量分析器10

四、飛行時(shí)間質(zhì)量分析器11

五、離子阱質(zhì)量分析器12

第四節(jié)離子收集檢測(cè)器13

一、直接收集檢測(cè)器13

二、二次電子倍增器14

三、離子？電子轉(zhuǎn)換型閃爍檢測(cè)器(Daly探測(cè)器)14

四、微通道板檢測(cè)器15

第五節(jié)真空系統(tǒng)15

第六節(jié)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)16

一、譜峰強(qiáng)度的歸一化16

二、扣除本底或相鄰組分的干擾16

三、用總離子流強(qiáng)度對(duì)譜峰強(qiáng)度進(jìn)行修正16

四、實(shí)現(xiàn)測(cè)定功能的快速轉(zhuǎn)換16

五、其他應(yīng)用17

第七節(jié)同位素質(zhì)譜儀的主要性能參數(shù)17

一、質(zhì)量范圍17

二、分辨本領(lǐng)17

三、靈敏度和豐度靈敏度18

四、精密度和準(zhǔn)確度18

參考文獻(xiàn)19

第二章氣體穩(wěn)定同位素質(zhì)譜分析技術(shù)21

第一節(jié)氣體同位素分餾效應(yīng)及δ值21

第二節(jié)碳、氧同位素質(zhì)譜分析22

第三節(jié)氫同位素質(zhì)譜分析26

第四節(jié)硫同位素質(zhì)譜分析28

第五節(jié)氮同位素質(zhì)譜分析29

第六節(jié)穩(wěn)定同位素質(zhì)譜分析方法誤差討論30

一、偶然誤差30

二、系統(tǒng)誤差30

第七節(jié)δ值互換公式31

第八節(jié)氣體穩(wěn)定同位素的主要應(yīng)用32

一、同位素地質(zhì)溫度計(jì)32

二、穩(wěn)定同位素地層學(xué)研究33

三、氣體穩(wěn)定同位素的示蹤應(yīng)用34

參考文獻(xiàn)35

第三章靜態(tài)真空質(zhì)譜儀分析技術(shù)36

第一節(jié)靜態(tài)真空質(zhì)譜儀36

一、真空、動(dòng)態(tài)真空和靜態(tài)真空36

二、靜態(tài)真空質(zhì)譜儀36

第二節(jié)靜態(tài)超高真空的獲得39

一、放氣和漏氣39

二、靜態(tài)超高真空的獲得39

第三節(jié)靜態(tài)真空質(zhì)譜儀的熔樣裝置和其他進(jìn)樣裝置40

一、高頻電爐40

二、電子轟擊爐40

三、電阻加熱爐40

四、激光熔樣裝置41

五、包體擊碎裝置41

六、氣體進(jìn)樣裝置42

第四節(jié)靜態(tài)真空質(zhì)譜儀的純化系統(tǒng)42

第五節(jié)靜態(tài)真空質(zhì)譜儀主機(jī)的配置44

第六節(jié)靜態(tài)真空質(zhì)譜儀的主要技術(shù)指標(biāo)45

一、靜態(tài)氣體上升速率45

二、全流程空白本底水平45

三、峰頂平滑度45

第七節(jié)Ar同位素分析45

一、Ar同位素分析方法45

二、Ar含量計(jì)算方法47

三、K?Ar法測(cè)年48

四、 40Ar/39Ar測(cè)年51

五、Ar同位素測(cè)年在地學(xué)中的應(yīng)用56

第八節(jié)He同位素分析58

一、He同位素分析方法58

二、He含量計(jì)算方法59

三、(U?Th)/He法定年59

四、He同位素在研究地球演化史中的應(yīng)用60

五、He在天然氣勘探和成因研究中的應(yīng)用60

六、He在地震預(yù)報(bào)中的應(yīng)用62

第九節(jié)Ne同位素分析62

一、Ne同位素分析方法62

二、Ne同位素研究進(jìn)展及其應(yīng)用63

第十節(jié)Kr同位素分析63

第十一節(jié)Xe同位素分析64

一、Xe同位素分析方法64

二、Xe同位素的測(cè)年應(yīng)用65

第十二節(jié)稀有氣體同位素在核監(jiān)控中的某些應(yīng)用67

參考文獻(xiàn)68

第四章熱電離同位素質(zhì)譜分析方法71

第一節(jié)熱電離的基本原理71

第二節(jié)高強(qiáng)度穩(wěn)定離子流的獲得73

一、帶材料的選擇73

二、合理的帶結(jié)構(gòu)配置73

三、帶的真空烘烤74

四、涂樣技術(shù)74

第三節(jié)離子束流的分離與檢測(cè)78

第四節(jié)影響同位素準(zhǔn)確測(cè)定的主要因素與對(duì)策78

一、質(zhì)量歧視效應(yīng)和同位素分餾效應(yīng)78

二、譜峰疊加的干擾81

三、記憶效應(yīng)81

四、儀器的死時(shí)間82

第五節(jié)痕量樣品和低豐度同位素分析82

一、痕量樣品分析82

二、低豐度同位素分析83

參考文獻(xiàn)84

第五章同位素質(zhì)譜分析的樣品制備87

第一節(jié)超凈實(shí)驗(yàn)室87

一、實(shí)驗(yàn)室超凈化87

二、試劑的超純凈化88

三、器皿的清洗88

第二節(jié)樣品的分解和溶解89

一、碳酸鹽巖石、礦物的分解和溶解89

二、氧化物礦物的分解和溶解89

三、硫化物礦物的分解和溶解90

四、磷酸鹽礦物的分解和溶解91

五、硅酸鹽礦物的分解和溶解92

六、硅酸鹽類巖石的分解93

七、隕石、月巖的分解和溶解94

八、有機(jī)物的分解和溶解95

第三節(jié)元素分離原理95

一、離子交換分離法基本原理95

二、陽(yáng)離子交換分離97

三、鹽酸體系中陰離子交換分離98

四、氫溴酸體系中陰離子交換分離101

五、硝酸體系中陰離子交換分離102

六、氫氟酸體系中陰離子交換分離103

第四節(jié)離子交換分離方法103

一、鈾？鉛年代學(xué)樣品中鉛、鈾、釷陰離子交換分離103

二、銣？鍶年代學(xué)試樣中銣、鍶陽(yáng)離子交換分離106

三、釤？釹年代學(xué)試樣中釤、釹分離107

四、玄武巖中Pb、U、Th、Rb、Sr、Sm、Nd分離108

五、海山巖石中Pb、U、Th、Rb、Sr、Sm、Nd分離109

六、稀土礦物中Pb、U、Th、Rb、Sr、Sm、Nd分離109

七、巖石中Lu、Hf的分離110

八、巖石中La、Ce分離111

九、巖石中鉛、鍶、釹的分離112

十、硫化物中Pb的分離113

十一、氧化物礦物中鉛的分離114

十二、食品中鋅、鎘、鐵、銅、鈣、鉛、汞的分離114

十三、血清、血漿、紅細(xì)胞、全血、生物組織中微量元素的分離115

十四、生物排泄物中微量元素的分離116

參考文獻(xiàn)116

第六章穩(wěn)定同位素標(biāo)記示蹤質(zhì)譜技術(shù)119

第一節(jié)穩(wěn)定同位素示蹤質(zhì)譜技術(shù)發(fā)展概況119

第二節(jié)標(biāo)記同位素的制備方法121

一、精餾法121

二、化學(xué)交換法122

第三節(jié)穩(wěn)定同位素123

一、標(biāo)記化合物合成的基本方法123

二、標(biāo)記同位素的選擇123

三、標(biāo)記化合物的合成技術(shù)與裝置123

四、各類穩(wěn)定性同位素標(biāo)記化合物的合成方法124

第四節(jié)示蹤產(chǎn)物樣品的制備方法128

一、制備簡(jiǎn)單分子氣體樣品的方法128

二、制備無(wú)機(jī)化合物(無(wú)機(jī)鹽)樣品的方法129

第五節(jié)示蹤產(chǎn)物的質(zhì)譜測(cè)量方法129

一、同位素稀釋質(zhì)譜法129

二、標(biāo)準(zhǔn)曲線法130

三、13CO2呼氣質(zhì)譜測(cè)量方法131

四、天然同位素示蹤法133

參考文獻(xiàn)142

第七章同位素質(zhì)譜測(cè)量值的不確定度144

第一節(jié)相關(guān)參數(shù)術(shù)語(yǔ)的定義144

一、精密度、準(zhǔn)確度144

二、真值、約定真值146

三、測(cè)量與計(jì)量146

四、誤差146

五、統(tǒng)計(jì)術(shù)語(yǔ)147

六、不確定度147

第二節(jié)誤差分析148

一、分餾效應(yīng)149

二、質(zhì)量歧視效應(yīng)150

三、空間電荷效應(yīng)151

四、“記憶”效應(yīng)152

五、基體效應(yīng)154

六、同量異位素干擾155

七、噪聲和中性粒子的本底158

八、強(qiáng)峰拖尾159

九、測(cè)量系統(tǒng)的“本底”161

第三節(jié)測(cè)量值的溯源性163

一、溯源性的含義163

二、化學(xué)測(cè)量量值的溯源163

三、同位素測(cè)量量值的溯源166

參考文獻(xiàn)168

第八章同位素標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)169

第一節(jié)基本概念169

一、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)169

二、有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的分類與分級(jí)170

三、有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的特點(diǎn)171

四、有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的作用171

第二節(jié)同位素標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)172

一、同位素與核素172

二、研制同位素標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的意義173

三、同位素標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的分類175

四、同位素標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的現(xiàn)狀177

第三節(jié)同位素標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的研制方法188

一、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的均勻性189

二、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的穩(wěn)定性191

三、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的定值192

四、量值不確定度分析192

五、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)特性量量值的表示193

第四節(jié)鋅同位素豐度比標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的研制193

一、鋅同位素豐度比標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的制備194

二、鋅同位素標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)均勻性檢驗(yàn)195

三、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的定值196

四、鋅同位素標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的穩(wěn)定性檢驗(yàn)197

五、不確定度評(píng)定199

六、鋅同位素標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)量值的確定202

參考文獻(xiàn)202

第九章同位素質(zhì)譜技術(shù)在地學(xué)中的應(yīng)用203

第一節(jié)天然元素同位素組成的測(cè)定203

第二節(jié)同位素質(zhì)譜技術(shù)在地質(zhì)年代學(xué)中的應(yīng)用203

一、同位素地質(zhì)年代學(xué)的理論基礎(chǔ)203

二、同位素地質(zhì)年代學(xué)基本原理204

三、同位素地質(zhì)年代學(xué)測(cè)定技術(shù)208

四、同位素質(zhì)譜技術(shù)在礦床年代學(xué)中的應(yīng)用211

五、同位素質(zhì)譜技術(shù)在巖石年代學(xué)中的應(yīng)用212

六、隕石、地球、月球年齡215

第三節(jié)同位素質(zhì)譜技術(shù)在礦床成因研究中的應(yīng)用217

一、鈾、釷礦床成因及物質(zhì)來(lái)源217

二、金屬硫化物礦床成因及其物質(zhì)來(lái)源217

第四節(jié)同位素質(zhì)譜技術(shù)在巖石成因研究中的應(yīng)用218

一、花崗巖類成因及物質(zhì)來(lái)源219

二、火山巖成因及物質(zhì)來(lái)源219

第五節(jié)同位素質(zhì)譜技術(shù)在殼、幔演化研究中的應(yīng)用220

一、中國(guó)大陸地幔的不均一性220

二、全球地幔的不均一性220

三、殼、幔的鍶、釹、鉛同位素特征221

第六節(jié)同位素質(zhì)譜技術(shù)在找礦方面的應(yīng)用221

一、鉛同位素在找鈾礦中的應(yīng)用221

二、鉛同位素在找銅鉛鋅礦床中的應(yīng)用222

參考文獻(xiàn)222

第十章同位素質(zhì)譜技術(shù)在核工業(yè)中的應(yīng)用224

第一節(jié)同位素質(zhì)譜技術(shù)在鈾礦地質(zhì)中的應(yīng)用224

第二節(jié)同位素質(zhì)譜技術(shù)在核燃料生產(chǎn)中的應(yīng)用225

一、核燃料生產(chǎn)過(guò)程225

二、同位素質(zhì)譜技術(shù)在鈾水冶過(guò)程中的應(yīng)用226

三、同位素質(zhì)譜技術(shù)在鈾精煉過(guò)程中的應(yīng)用228

四、同位素質(zhì)譜技術(shù)在235U富集過(guò)程中的應(yīng)用228

五、同位素質(zhì)譜技術(shù)在核燃料元件制備中的應(yīng)用230

六、同位素質(zhì)譜技術(shù)在核燃料回收過(guò)程中的應(yīng)用231

第三節(jié)同位素質(zhì)譜技術(shù)在核動(dòng)力反應(yīng)堆工程中的應(yīng)用231

一、反應(yīng)堆用過(guò)的核燃料元件的檢測(cè)231

二、核燃料燃耗的測(cè)定232

三、核動(dòng)力堆輻照元件中裂變產(chǎn)物含量的測(cè)定233

第四節(jié)同位素質(zhì)譜技術(shù)在濃縮同位素生產(chǎn)與核管理中的應(yīng)用234

一、在濃縮同位素生產(chǎn)中的應(yīng)用234

二、在核管理中的應(yīng)用234

參考文獻(xiàn)235

第十一章同位素質(zhì)譜技術(shù)在環(huán)境生物醫(yī)學(xué)和農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用237

第一節(jié)在環(huán)境科學(xué)中的應(yīng)用237

一、利用同位素自然豐度比研究環(huán)境污染過(guò)程和來(lái)源237

二、利用同位素分析技術(shù)表征復(fù)合型大氣鉛污染過(guò)程239

三、放射性核素钚污染來(lái)源的探討240

第二節(jié)在生物醫(yī)學(xué)研究中的應(yīng)用240

一、穩(wěn)定同位素示蹤技術(shù)的原理和特點(diǎn)240

二、用標(biāo)記物質(zhì)作定量分析的內(nèi)標(biāo)241

三、在過(guò)程示蹤中的應(yīng)用242

第三節(jié)在農(nóng)業(yè)科學(xué)中的應(yīng)用243

一、樣品處理243

二、在穩(wěn)定同位素標(biāo)樣分析中的應(yīng)用244

三、同位素示蹤技術(shù)的應(yīng)用244

參考文獻(xiàn)247

第十二章原子量的測(cè)量250

第一節(jié)原子量測(cè)量的歷史背景250

第二節(jié)原子量測(cè)量的意義253

第三節(jié)原子量的標(biāo)度和物質(zhì)的量的單位254

一、原子量的標(biāo)度(atomic weight scale)254

二、物質(zhì)的量的基本單位——摩爾255

第四節(jié)同位素絕對(duì)豐度256

第五節(jié)原子量的質(zhì)譜測(cè)量法258

一、質(zhì)譜測(cè)量法原理258

二、實(shí)驗(yàn)方法259

三、實(shí)例263

第六節(jié)原子量測(cè)定的現(xiàn)狀及其展望270

參考文獻(xiàn)272

第十三章原子質(zhì)量和基本常數(shù)的測(cè)定274

第一節(jié)原子質(zhì)量測(cè)定274

第二節(jié)阿伏加德羅常數(shù)、法拉第常數(shù)、普適氣體常數(shù)等基本常數(shù)的

測(cè)定277

一、阿伏加德羅常數(shù)NA的測(cè)量278

二、法拉第常數(shù)F280

三、氣體普適常數(shù)281

四、其他常數(shù)282

五、結(jié)束語(yǔ)283

參考文獻(xiàn)284

第十四章雙同位素稀釋質(zhì)譜法285

第一節(jié)雙同位素稀釋質(zhì)譜法的基本原理285

一、建立分餾歸一方程和稀釋法質(zhì)量方程285

二、方程的求解條件286

三、基本方程的求解方法287

四、雙同位素稀釋質(zhì)譜法的應(yīng)用290

第二節(jié)測(cè)量有機(jī)化合物的雙同位素稀釋質(zhì)譜法290

一、測(cè)量丁基錫物種濃度和裂解系數(shù)的雙同位素SIDMS290

二、測(cè)量甲基汞物種濃度和轉(zhuǎn)換的雙同位素SIDMS292

參考文獻(xiàn)295

附錄296

Ⅰ? 國(guó)際同位素與原子量委員會(huì)2005年公布的元素原子量296

Ⅱ? 選定的放射性核素的原子質(zhì)量和半衰期299

Ⅲ? 元素同位素組成(2001年)301

Ⅳ? 元素的基本參數(shù)309