КАЛИБРОВКА ТРАСЕРА СТРОНЦИЯ В МЕТОДЕ ИЗОТОПНОГО РАЗБАВЛЕНИЯ: НОВЫЕ ПОДХОДЫ И РЕШЕНИЯ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В статье обсуждается и дается теоретическая верификация способов определения параметров раствора трасера (содержания изучаемого элемента и его изотопного состава) на примере стронция, исследование изотопного состава которого в горных породах и минералах широко используется в геохимических и изотопно-геохронологических исследованиях. Ранее применяемые теоретически обоснованные методики калибровки трасера (spike) изучаемого химического элемента предусматривали знание изотопного состава этого элемента в опорном растворе и его концентрации, как в опорном растворе, так и в растворе трасера, иначе говоря, аттестации подвергался исключительно изотопный состав трасера. При использовании соотношения между тремя стабильными изотопами (84Sr, 86Sr, 88Sr) предлагается новый способ калибровки трасера стронция, не требующий точного знания концентрации Sr в растворе трасера, – определение его параметров по результатам изотопного анализа двух смесей трасера с опорным раствором. Изотопный состав одной из смесей задан среднегеометрическим от изотопных составов опорного раствора и трасера, изотопный состав другой – среднеарифметическим от этих показателей. Первая из них ориентирована на определение содержания в трасере изучаемого элемента, вторая – на оценку изотопного состава трасера. Совместное использование этих смесей позволяет получить все параметры трасера – концентрацию Sr и его изотопный состав. Наиболее корректным способом определения этих параметров выглядит использование всех четырех стабильных изотопов Sr. Перспективным вариантом калибровки трасера представляется использование обогащенного изотопом 87Sr опорного раствора, в котором сохраняются природные соотношения остальных изотопов. Обогащение опорного раствора изотопом 87Sr при обогащенном изотопом 84Sr трасере дает возможность оценки параметров трасера по двум отношениям, тем самым повышая качество и надежность его аттестации. Предлагаемым методикам дается развернутое теоретическое обоснование.

Об авторах

Ю. В Гольцман

Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН

Email: yury.goltsman@mail.ru
Москва, Россия

С. Н Бубнов

Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН

Email: bubnov@igem.ru
Москва, Россия

Список литературы

  1. Аракелян В.С. (1963) Оптимальные условия разбавления при анализе методом изотопного разбавления. Заводская лаборатория. 29 (1), 78–80.
  2. Афанасьев Г.Д., Зыков С.И. (1960) Результаты определения аргоновым методом возраста эталонных проб мусковита, биотита и микроклина. Определение абсолютного возраста дочетвертичных геологических формаций: Труды МГК, 21 сессия, докл. сов. геол. М.: Изд. АН СССР, 9–14.
  3. Выгодский М.Я. (2008) Справочник по высшей математике. М.: Астрель. 991 с.
  4. Гольцман Ю.В., Баирова Э.Д., Шанин Л.Л., Буякайте М.И. (1975) Применение двойного трасера 84Sr 88Sr при определении стронция методом изотопного разбавления. Состояние методических исследований в области абсолютной геохронологии. М.: Наука, 37–42.
  5. Калеганов Б.А. (2002) Способ диагностики реликтовых и аутигенных минералов в горных породах. Ежегодник-2001, Тр. ИГГ УрО РАН. 149, 312–314.
  6. Костицын Ю.А., Журавлев А.З. (1987) Анализ погрешностей и оптимизация метода изотопного разбавления. Геохимия. (7), 1024–1036
  7. Мельников Н.Н., Горохов И.М. (1976) Метод двойного изотопного разбавления. I Теоретические основы. Развитие и применение методов ядерной геохронологии. Л.: Наука, 7–27.
  8. Мельников Н.Н., Горохов И.М. (1977) Метод двойного изотопного разбавления. II. Погрешности при анализе стронция в геологических материалах. Проблемы датирования докембрийских образований. Л.: Наука, 235–243.
  9. Мельников Н.Н., Горохов И.М. (1979) Учет дискриминационных эффектов при изотопном анализе индикаторного Sr. Изотопные методы измерения возраста в геологии. М.: Наука, 138–143.
  10. РМГ 29-2013 ГСИ. Метрология. Основные термины и определения, https://web.archive.org/web/20160908020838/http://docs.cntd.ru/document/1200115154
  11. CRC Handbook of Chemistry and Physics-69th Edition Editor in Chief R. C. Weast (1988) Boca Raton, Florida: CRC Press Inc., 2400
  12. De Bièvre P., Barnes I.L. (1985) Table of the isotopic composition of the elements as determined by mass spectrometry. International Journal of Mass Spectrometry and Ion Processes, 65, 211–230.
  13. Boelrijk N.A.I.M. (1968) A general formula for «double» isotope dilution analysis. Chem. Geol. 3, 323–325.
  14. Dietz L.A., Pachucki C.F., Land G.A. (1962) Internal standart technique for precise isotopic abundance measurements in thermal ionization mass spectrometry. Analyt. Chem. 34 (6), 709–710.
  15. De Bièvre P., Debus G. H. (1966) Precision mass spectrometric isotope dilution analysis. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. 32 (2), 224–228.
  16. De Bièvre P., Peiser H. S. (1997) Basic equations and uncertainties in isotope-dilution mass spectrometry for traceability to SI of values obtained by this primary method. Fresenius’ J. Anal. Chem.. 359 (7), 523–525.
  17. Hofmann A. (1971) Fractionation correction for mixed-isotope spikes of Sr, K, and Pb. Earth Planet. Sci. Lett. 10(4), 397–402.
  18. Komori T., Yoshida H., Gunji K., Toida K., Tamura S. (1966) Determination of cerium, gadolinium, dysprosium, erbium, and ytterbium. Bunseki Kagaku. 15 (6), 589–594.
  19. Kuritani T., Nakamura E. (2003) Highly precise and accurate isotopic analysis of small amounts of Pb using 205Pb 204Pb and 207Pb-204Pb, two double spikes. J. Anal. At. Spectrom. 18 (12), 1464–1470.
  20. Krogh T.E., Hurley P. M. (1968) Strontium Isotope Variation and Whole-Rock Isochron Studies, Grenville Pro­vince of Ontario J. Geoph. Res. 73 (15), 7107.
  21. Long L.E. (1966) Isotope dilution analysis of common and radiogenic strontium using 84Sr-enriched spike. Earth Planet. Sci. Lett. 1 (5), 289–292.
  22. Rotenberg E., Davis D.W., Amelin Y., Ghosh S., Bergquist B.A. (2012). Determination of the decay-constant of 87Rb by laboratory accumulation of 87Sr. Geochim. Cosmochim. Acta, 85, 41–57.
  23. Russell A., Papanastassiou D.A., Tombrello T.A. (1978) Ca isotope fractionation on the Earth and other solar system materials. Geochim. Cosmochim. Acta, 42 (8), ­1075–1090.
  24. Woodhead J.D., Volker F., McCulloch M.T. (1995) Routine lead isotope determinations using a lead-207–lead-204 double spike: a long-term assessment of analytical precision and accuracy. Analyst. 120 (1), 35–39.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).