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核污水排海 | 谱育科技 ICP-MS/MS 助力核污水放射性核素分析检测
聚光 发布时间：2024-12-19 聚光 来源：聚光科技公众号 聚光 浏览量：3263




据相关报道，当地时间8月24日13时，日本福岛第一核电站启动核污染水排海。首次排海每天将排放约【yuē】460吨，持续17天，合计排放约7800立方米核污染水。


《日本启动核污染水排海！》央视新闻

据海【hǎi】洋机【jī】构指出，福岛沿岸拥有世界上最强的洋流，从排放之日起57天内，放射性物质将扩散至太平洋大半区域，10年后蔓延全球海域，对全球鱼类迁徙、远洋渔业、人类健康、生态安全等方面造成严重威胁。


德国海洋研究机构表明核污水最终将影响整个地球
来源 ：央视新闻

 核事故特征性核素

核污染水含有60余种核素，根据其衰变的半衰期长短、所产生的份额（即产额）、可能存在的数量以及可能做长距离迁移【yí】等因素进行初步区分，将其中的8种核素——氚（3H 或T)、铯-137（137Cs）、铯-134（134Cs）、锶-90（90Sr）、锶-89（89Sr）、钴-60（60Co）、碘-129（129I）、锑【tī】-125（125Sb）和钌-106（106Ru）统称为核事故特征性核素。

到目前为止，对于这些物质对海洋生物的影响，无论是实验条件下或是现场调查的结果都存【cún】在空白，没有具体数据来证实它们的影响到底【dǐ】有多大。


含量低，危害大！

放射性核素该如何检测？ 


 放射性核素的分析方法


目前用于分析放射性元素含量的仪器有多种，其中电感耦合等离子体发射质谱法（ICP-MS）具有诸多优势，比如线性范围宽、检出限极低、灵敏度高、分析速度快等，被广泛的用于半衰期较长的放射性同位素的分析。

目前市面上ICP-MS以单四极杆为主，但是单四极杆ICP-MS在分析放射性同位素时易遇到多原子离【lí】子干扰，及更大的挑战【zhàn】的同质异位素离子干扰，比如Zr90对Sr90的干扰，以及Ba137对Cs137的干扰等，干扰成分与待测离子的质量数太接近，单四极杆ICP-MS对于此类干扰的消除能力非常有限，这种情况下就需要用三重四极杆ICP-MS来进行干扰的彻底消除。



三重四极杆ICP-MS在Q1可以设置只允许特定m/z质量数135通过，从而剔除119Sn+，再通过碰撞反应池通入反应气，Q2设置只允许m/z质量数135通过，从而剔除151BaO+，通过两根四极杆双重筛选作用，实现对干扰的彻底去除。

聚光科技自主孵化子公司谱育科技 EXPEC 7350型三重四极杆ICP-MS具备两个独立的高频纯钼四极【jí】杆质量过滤器。第一个【gè】四极杆(Q1)将剔【tī】除目标分析物离子以外的所有离子，从而简化反应池中的反应过程；第二个四极杆(Q2)将过滤出现在池【chí】出口处的离子，仅允许目标分析物离子或产物离子穿过到达检测器，同时搭配高性能碰撞反应池，可以实现氧气、氨气、氢气等多种气体反应模式，实现对干扰物质的彻底去除。


目前谱育科技EXPEC 7350具备成熟的方案来应对核污水中的放射性核素检测。

ICP-MS/MS 测定放射性核素研究过程

* 注：以上流程图中富集纯化过程实际为手动操作，如果客户有实际需要，可定制自动化操作前处理设备。

ICP-MS/MS 仪器简介


EXPEC 7350型三重四极杆ICP-MS是谱育科技自主研发的第四【sì】代三重四极杆高端无机质谱产品，系统攻克了高温气体流场控制、多级梯度真空、高灵敏的离子接口、分布式碰【pèng】撞反应池、耐温湿变化的四级杆质量分析器等质谱核心技术难点，结合液相色谱联用、气体在线稀释系统、自动快速进样、加氧燃烧、激光【guāng】剥蚀、大气直接进样、有机进样等专用技【jì】术满足了各种专业的应用需求。

适用于不同应用领域的各类样品的元素分析、同位素分析和元【yuán】素形态分析任务，满足环境、食品、地质、化工、生物、材料、金属【shǔ】、半导体、核工业等分析要求。

膜去溶  简介

EXPEC 732是一款专为ICP-MS设计的高灵敏进样系统。采用谱育科技最新的去溶技术，使【shǐ】ICP-MS信号增强的同时氧化物 (氢氧化物) 产率最低。为半导体领域、高纯试剂检测、稀土杂质检测、放射性核素检测等领域提供了更高效工作的解决方案。

主要特点


  • 提升仪器灵敏度4.12-19倍

  • 低至0.05%的CeO/Ce氧化物产率

  • 独特的加热全耗型雾化室，蒸发效率100%，传输效率近100%

  • 准确稳定，目标元素标准曲线线性R>0.999；稳定性RSD＜3%

  • 适配性强，可与 ICP-MS、ICP-MS/MS联用





研究结果


对100 L海水进行分离富集处理，用膜去溶-ICP-MS/MS测定133Cs、135Cs、137Cs，在质量数【shù】m/z = 135和137的空白信号 < 1 cps，1 ng/mL 133Cs灵敏【mǐn】度为113600 cps，检出限为2×10-16g/L（135Cs :8.4 μBq m-3;  137Cs :0.67 μBq m-3），该检出限可以满足对海水中超痕量放射性核素的准确分析。



海洋是全人类赖以生存的蓝色家园，承载着无数生物种群的繁衍与演化。核废水排放所产生的影响需要结合科学仪器的应用来进行全面评估和监测，我们应基于科学，通过透明、公正、科学的方式【shì】来应对核【hé】废水排放问题，为决策提供科学依据，从而更好地保护环境和人类健康。





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