主题：【分享】【实战宝典】ICP-MS在核工业分析中是个什么地位？

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发表于：2022/07/05 15:33:59 楼主管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

问题描述：ICP-MS在核工业分析中是个什么地位？
解答：
从ICP作为物理现象出现到ICP-MS第一台商业仪器的诞生正好经历了约100年的时间，其间ICP-OES以其灵敏度高、精密度好、动态范围宽、干扰少、可多元素同时测定等优点而引起了分析技术的一场革命，同时ICP-OES的发展和应用为ICP-MS的研究打下了坚实的基础，从而使不到20年的时间就完成了从ICP-OES商业化到ICP-MS商业化的飞跃。

ICP-MS与ICP-AES有着许多“遗传性”的相似之处，在ICP-OES上发展起来的样品引入方法可以不加改动地用于ICP-MS，但ICP-MS决不是ICP-OES的重复，ICP-MS不仅各项分析指标均超过ICP-OES，其与ICP-OES最大的不同是在元素浓度测量的同时可进行元素同位素比值测量（理论上ICP-OES也可进行同位素比值测量，由于同位素效应，元素各同位素之间的发射波长有差别，但差别很微小，将其区别开来对仪器的分辨率要求甚高，故ICP-OES测量同位素比值的研究极少），这使得ICP-MS在核工业的应用中具有无可替代的优势。

核活动中待分析的物质包括块状核材料、生产和去污过程中均匀及非均匀废物（即放射性和危险性废物或两种都有）、空气过滤器、土壤、地下水和地表水、生物样品和为进行内剂量检测而采集的人体组织或排泄物样品等。这些材料的放射水平变化很大，在一些核废物中超过100伦琴，在许多环境和生物测定样品中为本底水平。这些材料中确切的放射性同位素组分需要进行分析，以便于对产品质量、工作人员剂量、废物处理、反应堆压力容器与场址维修、去污和退役做出评估。

非放射性测量技术也在放射性核素测量中有所应用，如表面热电离质谱已应用于测定一些锕系元素的同位素组成，磷光光度法用于测定铀的总量。但一直以来放射性物质的分析主要还是依赖于测量放射性的技术，如a谱、g谱、闪烁计数和正比计数等。除了g谱外，这些技术一般都要进行复杂费时的化学分离，以减少或避免测定的干扰，尤其重要的是特定放射性核素的检出限与其半衰期有关，对长寿命核素很难得到最佳的检出限，需要较大的样品量和较长的计数时间。

长寿命核素如²³⁹Pu和²³⁵U在核时代中起重要的作用，即使核设施已经退役，这些核素的测量一样是非常重要的。但用于测定这些核素的分析方法已经发生重大的变化，正如上面所说的，放化分析需要的时间长，费用高，这刺激了新分析技术和方法的研究。目前已经研究了许多放化分析的替代方法，但测定放射性核素中最有前途的技术是电感耦合等离子体质谱（ICP-MS），ICP-MS在商业上已经应用了近40个年头，并且出现大量仪器性能和操作方法方面描述详尽的评述，系列综述和专著。尽管这方面的知识已经臻于成熟，但ICP-MS在放射性核素的例行测量方面的应用发展却相对滞后，不过在日本等发达国家的核技术研究机构，ICP-MS已经开始作为常规分析手段安装在许多实验室中，而不仅仅是分析化学实验室所独有的了。

目前在西方国家ICP-MS已广泛应用于核工业的各个生产环节，DOE环境管理局（DOE-EM）为进行核废物管理和核设施净化的初步研究，在1995财政年度收集了约321,000个样品，需要进行910,000次化学分析测定，由于持续的核燃料核材料生产和处理需要，实际上需要的分析比这还要多得多，这些样品的分析大多由ICP-MS完成。而在发展中国家这方面却正在起步阶段，尤其是在我国。由于核工业的特殊性，许多研究工作未能以公开形式发表，文献较难获得。

以上内容来自仪器信息网《ICP-MS实战宝典》