2010年12月29日，由中國計量科學(xué)研究院承擔(dān)的“同位素豐度基準(zhǔn)的研究”課題通過了專家驗收。該課題形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的同位素計量基標(biāo)準(zhǔn)，填補了我國同位素豐度基準(zhǔn)研究的空白，為我國同位素測量溯源體系的建立奠定了堅實的基礎(chǔ)，為改變我國同位素標(biāo)準(zhǔn)依賴國外的被動狀況創(chuàng)造了條件。

      元素的同位素組成被認(rèn)為是其特有的“指紋”，同位素豐度變化信息反映和傳遞了該元素在自然熔化、蒸發(fā)、沉淀以及食物鏈傳遞過程中的變化，從而使同位素成為生態(tài)環(huán)境、地質(zhì)、核工業(yè)、食品安全、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域重要的研究手段。準(zhǔn)確可靠的計量基標(biāo)準(zhǔn)是支撐同位素體系良好應(yīng)用發(fā)展的關(guān)鍵要素。目前，由于國內(nèi)同位素計量基標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)重匱乏，導(dǎo)致相關(guān)研究領(lǐng)域的同位素測量不得不依賴和受制于外國的計量標(biāo)準(zhǔn)或?qū)嶒炇覅⒖紭?biāo)準(zhǔn)。

      為改變這一狀況，中國計量科學(xué)研究院聯(lián)合中科院地質(zhì)與地球物理研究所、核工業(yè)北京地質(zhì)研究院、中科院地球化學(xué)所等單位開展了同位素豐度基準(zhǔn)的研究。據(jù)了解，該課題為國家“十一五”科技支撐計劃項目《以量子物理為基礎(chǔ)的現(xiàn)代計量基準(zhǔn)研究》中一項。

      據(jù)課題負(fù)責(zé)人中國計量科學(xué)研究院研究員王軍介紹，課題組經(jīng)過4年的探索研究和大量的實驗工作，建立了我國同位素豐度基準(zhǔn)的研究模式和總體方案，建立了鋅、釤、硒、鎘、鐿5種元素的同位素基準(zhǔn)測量方法，研制了鋅、釤、硒、鎘4種元素同位素系列基準(zhǔn)物質(zhì)共計152種、系列標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)共計50種，測定了硒、鐿的原子量。

      研究中課題組實現(xiàn)了多方面的創(chuàng)新：在國際上首次在寬泛的鋅、釤、硒、鎘4種元素的同位素比值變化范圍內(nèi)，研究了多接收電感耦合等離子體質(zhì)譜的質(zhì)量歧視效應(yīng)變化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)同一對同位素比值隨著比值的變化，質(zhì)譜儀質(zhì)量偏倚校正系數(shù)并非成線性變化，比值差異越大，變化越明顯；首次建立了使用3種以上濃縮同位素配制校正樣品的硒、鐿同位素的絕對質(zhì)譜測量方法，用該方法測量的硒、鐿原子量，不確定度均好于目前國際標(biāo)準(zhǔn)值；首次建立了鋅、釤、鎘、鐿同位素全蒸發(fā)熱電離質(zhì)譜測量技術(shù)，并測量了相應(yīng)元素的多種濃縮同位素樣品的豐度值；推導(dǎo)出不確定度靈敏系數(shù)的計算公式；鋅、釤、鎘、硒、鐿主同位素豐度比測量值的不確定度為0.01%～0.05%，達(dá)到國際領(lǐng)先或先進水平。

      課題研究成果將為我國同位素技術(shù)的研究和應(yīng)用提供同位素測量量值溯源保障，為能源、公共安全、生物醫(yī)學(xué)等重點領(lǐng)域的研究提供有力的技術(shù)支撐。