طيف سنج جرمي

اسپكترومترهاي جرمي به اشكال مختلف وجود دارند. .يونهاي شارژ شده از عنصر مورد سنجش يا توسط بمباران نمونه گازي بوسيله الكترونهاي(منشا گازي )ويا توسط تبخير نمونه تحت درجه حرارت نزديك به ذوب فلز( منشا جامد)صورت مي گيرديونهاي ملتهب در امتداد يك لوله خميده كه تحت تاثير ميدان الكترو مغناطيسي پر قدرت قرار دارد قرار گرفته و بر حسب جرم خود جدايش مي يابد در اين حالت يونهاي سبكتر با شعاع خمش كمتر نسبت به يونهاي سنگينتر (بيشتر متمايل به جذب ميدان الكترو مغناطيس مي گردند)مشخص مي شوند.اسپكترومتر جرمي با منشا گازي جهت ايزوتوپهاي (H,O)وايزوتوپهاي آرگن به كار مي روددر حالي كه اسپكترومتري منشا جامد جهت زئوكرونولوژي و سنجش ايزوتوپهاي مربوط به روشهاي مربوطه (Sm-Nd, U-Pb, Th-Pb , Rb-Sr)وآناليز عناصر كمياب به واسطه رقيق نمودن ايزوتوپي بكار مي رود .
در روش اخير (رقيق نمودن ايزوتوپي IDMSنمونه مورد سنجش را با يك نمونه استاندارد ((spike FHGDكه مقادير تمركز عنصري مشخص است اضافه و مخلوط مي كنند .پس با اسپكترومتري جرمي اندازهگيري مي كنندوبه ميزان تمركز عنصري نمونه استاندارد ،مقدار تمركز عنصري نمونه تعيين مي شود. اين روش براي تعيين عناصر REE با تمركز خيلي كم مناسب و بسيار دقيق است .البته چهار عنصر يعني Ti,Tb Ho,Tm به علت اينكه يك ايزوتوپ هستند . با اين روش نبايد اندازه گيري شوندعمده ترين عيب اين روش حتي در انواع اتوماتيك آن همانا مصرف زمان زياد وگران بودن روش است . لذا تنها براي كاليبره كردن ساير روشهاي سريع بايد عمدتاً استفاده شوند .

نمونه های پلوتونیومی را می توان به همراه 244Pu ، نوعی ایزوتوپ که معمولا در نمونه وجود ندارد ، اسپایک نمود. به جهت دسترسی بسیار محدود ، استفاده از این ایزوتوپ محدود به موارد ازمایشگاهی است. از انجا که در اغلب موارد، اسپایک سازی اورانیوم با 242Pu غنی سازی شده صورت می گیرد، استفاده از 239Pu یا 240Pu موفقیت امیز بوده است. از مزایای تکنیک طیف سنجی جرمی رقیق سازی ایزوتوپ می توان به دقت و انتخاب پذیری بالای ان اشاره کرد. البته از تکنیک طیف سنجی جرمی یونیزاسیون حرارتی نیز ( که در ادامه اورده شده) به عنوان یک تکنیک اندازه گیری نسبت ایزوتوپی استفاده نمود. هرچند برای این منظور می توان از تکنیک ICP-MS نیز استفاده کرد ، لیکن دقت نتایج به دست امده در ان تا اندازه زیادی کمتر است. از تکنیک IDMS تقریبا در تمامی ازمایشگاههای انالیزی استفاده می شود و به دلیل دقت و حساسیت بسیار بالای تکنیک IDMS ، از ان به عنوان گزینه ای مناسب در زمینه انالیز سوختهای فسیلی در نیروگاههای فراوری مجدد استفاده می شود.

مزايا

جهت سنجش نسبتهاي ايزوتوپي مورد استفاده قرار مي گيرند

منبع: پایگاه ملی داده های علوم زمین