ИЗОТО́ПНЫЙ АНА́ЛИЗ

ИЗОТО́ПНЫЙ АНА́ЛИЗ, оп­ре­де­ле­ние от­но­си­тель­но­го со­дер­жа­ния изо­то­пов хи­мич. эле­мен­та в ис­сле­дуе­мом объ­ек­те. Цель И. а. – изу­че­ние ва­риа­ций изо­топ­но­го со­ста­ва эле­мен­тов, вы­зван­ных при­род­ны­ми про­цес­са­ми (ра­дио­ак­тив­ным рас­па­дом, ядер­ны­ми ре­ак­ция­ми, тер­мо­ди­на­мич. или ки­не­тич. фрак­цио­ни­ро­ва­ни­ем изо­то­пов), и изо­топ­ных ва­риа­ций, соз­да­вае­мых ис­кус­ст­вен­но с це­лью вве­де­ния изо­топ­ных ме­ток ве­ще­ст­ва или в ре­зуль­та­те сдви­гов изо­топ­но­го со­ста­ва, ини­ции­руе­мых в тех­но­ло­гич. про­цес­сах атом­ной пром-сти (при изо­топ­ном обо­га­ще­нии).

Для про­ве­де­ния И. а. ис­поль­зу­ют изо­топ­ные масс-спек­тро­мет­ры. В ион­ном ис­точ­ни­ке масс-спек­тро­мет­ра ато­мы или мо­ле­ку­лы твёр­до­го, жид­ко­го или га­зо­об­раз­но­го ве­ще­ст­ва пре­вра­ща­ют­ся в ио­ны в ре­зуль­та­те по­верх­но­ст­ной тер­мо­ио­ни­за­ции, бом­бар­ди­ров­ки элек­тро­на­ми или пер­вич­ным ион­ным пуч­ком, фо­то­ио­ни­за­ции, ла­зер­ной аб­ля­ции, ио­ни­за­ции в ин­дук­тив­но свя­зан­ной плаз­ме и др. спо­со­ба­ми. С по­мо­щью элек­тро­ста­тич. по­лей ио­ны из­вле­ка­ют­ся из об­лас­ти ио­ни­за­ции, фо­ку­си­ру­ют­ся в пуч­ки нуж­ной кон­фи­гу­ра­ции и на­прав­ля­ют­ся в ана­ли­за­тор масс-спек­тро­мет­ра. В ана­ли­за­то­рах (маг­нит­ных, вре­мя­про­лёт­ных, ра­дио­час­тот­ных, оме­га­трон­ных, квад­ру­поль­ных и др.) про­ис­хо­дит раз­де­ле­ние изо­то­пов в со­от­вет­ст­вии с со­от­но­ше­ни­ем мас­сы и за­ря­да ио­нов m/e. В при­ём­ни­ке ио­нов раз­де­лён­ные пуч­ки или па­ке­ты ио­нов раз­ной мас­сы ре­ги­ст­ри­ру­ют­ся од­но­вре­мен­но ли­бо по­сле­до­ва­тель­но. Ион­ные то­ки, как пра­ви­ло, не­ве­ли­ки (10^–19–10^–9 А), по­это­му при­ме­ня­ют уст­рой­ст­ва, уси­ли­ваю­щие сиг­на­лы: элек­тро­мет­рич. уси­ли­те­ли, вто­рич­но-элек­трон­ные и ка­наль­ные ум­но­жи­те­ли и др.

Дос­то­ин­ст­во изо­топ­ной масс-спек­тро­мет­рии: со­че­та­ние очень вы­со­кой чув­стви­тель­но­сти (до 10^–15 г) и боль­шой точ­но­сти из­ме­ре­ний (по­греш­ность из­ме­ре­ний 0,0005%). Дос­ти­же­ние вы­со­кой чув­ст­ви­тель­но­сти И. а. тре­бу­ет про­ве­дения про­бо­под­го­тов­ки для ис­сле­до­ва­ния об­раз­цов в ус­ло­ви­ях осо­бо чи­стых, бес­пы­ле­вых ла­бо­ра­то­рий, в слу­чае И. а. мик­ро­ко­ли­честв га­зов – при ульт­ра­вы­со­ком ва­куу­ме в сис­те­мах про­бо­под­го­тов­ки.

И. а. при­ме­ня­ет­ся в изо­топ­ной гео­ло­гии, гео- и кос­мо­хро­но­ло­гии, кос­мо­хи­мии и пла­не­то­ло­гии (при экс­пе­рим. изу­че­нии вне­зем­но­го ве­ще­ст­ва, вклю­чая до­сол­неч­ное); при био­хи­мич. и эко­ло­гич. ис­сле­до­ва­ни­ях; в ядер­ной пром-сти и энер­ге­ти­ке (для кон­тро­ля тех­но­ло­гич. про­цес­сов и изо­топ­ных за­гряз­не­ний ок­ру­жаю­щей сре­ды); в мед. ди­аг­но­сти­ке; для оп­ре­де­ле­ния гео­гра­фич. мес­та про­ис­хо­ж­де­ния пи­ще­вых про­дук­тов и нар­ко­тич. ве­ществ; для об­на­ру­же­ния фаль­си­фи­ка­тов пи­ще­вых про­дук­тов и ле­карств; при про­ве­де­нии до­пин­го­во­го кон­тро­ля и др.