ИЗОТОПНЫЙ АНАЛИЗ
, определение
содержания изотопов в исследуемом объекте. Концентрацию стабильных и долгоживущих
радиоактивных изотопов устанавливают с помощью изотопной масс-спектрометрии -
наиб. точного и чувствительного метода И. а. Диапазон регистрируемых
масс в масс-спектрометрах обычно от 1 до 500 (в единицах ат. м.); разрешающая
способность от 150 до 2000. Изотопическая чувствительность, т.е. наим. концентрация
данного изотопа, к-рую можно зафиксировать, составляет ~10-5%,
иногда, напр., при определении Не, достигает 10-7%.
Необходимая для И. а. масса пробы твердых образцов составляет 10-6-10-7
г (реже 10-9-10-13
г), газов от 10-3
до 10-15
г. Относит. стандартное отклонение достигает соответственно 10-2
и 5.10-3%.
Изотопный состав выражают в виде отношения (Rx — Rст)/Rст
(в 10-3
или 10-4
долях единицы), где Rx и Rст относит.
распространенности данного элемента соотв. в анализируемом в-ве и в стандартном
образце, или в виде отношений кол-в определяемых изотопов данного элемента (напр.,
206 Pb , 207Рb, 208РЬ) к кол-ву к.-л. реперного
изотопа этого элемента (напр., 204Рb) в исследуемом образце.
Для И. а. иногда используют оптич. спектральные
методы, основанные на разл. смещении энергетич. уровней в молекулах с разными
изотопами, что проявляется в мол. спектрах. Эти методы отличаются простотой,
экспрессностью, но их погрешности слишком велики - 2-4%. И.
а. элементов, изотопные ядра к-рых обладают отличным от нуля значением ядерного
спина, можно осуществлять методом ЯМР, к-рый, однако, заметно уступает по точности
и чувствительности масс-спектрометрич. методу ЯМР-спектроскопический
И. а. с 13С в качестве индикатора широко применяется в биол. исследованиях.
Для И. а. применяются также методы радиометрии
. И.
а. используют при определении элементов изотопного разбавления методом
, а
также в активац. анализе. В последнем случае в исследуемом образце генерируют
долгоживущие или стабильные изотопы путем облучения нейтронами в реакторе; концентрацию
исходного элемента-мишени вычисляют по результатам И. а. облученного образца
(относит. стандартное отклонение 0,2-0,5%; пределы обнаружения 10-11-10-15
г). И. а. широко применяют
в геохимии и космохимии при установлении возраста пород и минералов. При этом
с помощью масс-спектрометрич. И. а. определяют отношение содержаний радиогенных
и нерадиогенных изотопов одного элемента (напр., 87Sr и 86Sr),
а также радиоактивного "материнского" изотопа и захваченного при кристаллизации
минерала нерадиогенного изотопа (напр., 238U и 204Рb,
187Re и 186Os). Кроме
того, И. а. используют: при установлении происхождения пород и условий рудообразования;
при изучении ядерных р-ций в радиоактивных минералах, в породах Луны и метеоритах;
при изучении кинетики и термодинамики изотопного обмена, механизмов хим. р-ций;
при исследовании выходов продуктов ядерных р-ций, определении периодов полураспада
по накоплению стабильных изотопов; при анализе в-ва твэлов и установлении степени
выгорания ядерного горючего. Лит.:
Вeрховский А. Б. [и др.]. в сб.: Анализ неорганических газов, Л., 1983.
с. 207-15; Геохимия изотопов в офиолитах Полярного Урала, под ред. А. В. Пейве.
В. И. Виноградова, М., 1983, с. 125 64; Macc-спектрометрия и изотопная геология,
под ред. И. Д. Рябчикова, И. В. Чернышева. М., 1983; Изотопная геология, под
ред. Э. Йегера и И. Хунцикера, пер. с англ., М., 1984. Ю.
А. Щуколюков.
|
