同位素检测

同位素检测是第三方检测机构利用质谱、能谱等尖端分析技术，对样品中特定元素同位素（包括稳定同位素与放射性同位素）的种类、丰度（比值）或活度进行精密测量的专业服务。

检测项目

• 碳-13同位素比值
• 氮-15同位素比值
• 氧-18同位素比值
• 氢（氘）同位素比值
• 硫-34同位素比值
• 锶-87/锶-86比值
• 铅同位素比值
• 铀-238活度
• 钍-232活度
• 镭-226活度
• 钾-40活度
• 铯-137活度
• 锶-90活度
• 氚活度
• 碳-14丰度与定年
• 氩-氩定年
• 铀-铅定年
• 惰性气体同位素组成
• 硼同位素比值
• 锂同位素比值
• 汞同位素比值
• 铁同位素比值
• 铜同位素比值
• 锌同位素比值
• 放射性核素总α
• 放射性核素总β

检测范围

• 环境水样
• 土壤与沉积物
• 大气颗粒物
• 岩石与矿物
• 食品与农产品
• 酒类与饮料
• 蜂蜜
• 油脂
• 中药材
• 生物组织样本
• 药品与代谢物
• 临床诊断样品
• 考古文物与骨骼
• 工业原料与催化剂
• 核燃料与核废物
• 辐射防护材料
• 化妆品
• 工业废水
• 汽车尾气
• 海洋生物与珊瑚
• 极地冰芯
• 空气滤膜
• 特种气体
• 钢铁与合金材料
• 电子级化学品

检测方法

稳定同位素质谱法

使用气体同位素质谱仪或液相色谱-同位素比值质谱联用仪，通过测量特定气体分子（如CO2， N2， H2）的离子流强度比，精确计算轻元素稳定同位素比值。

电感耦合等离子体质谱法

利用ICP-MS对样品溶液进行高灵敏度、多元素分析，可直接测量众多金属元素的同位素比值，并用于放射性核素定量。

多接收器电感耦合等离子体质谱法

在ICP-MS基础上配置多个法拉第杯接收器，实现极高精度的同位素比值测量，是地质年代学和溯源研究的关键技术。

加速器质谱法

一种超灵敏的质谱技术，能够直接计数样品中极微量的特定原子（如碳-14），所需样品量极少，应用于考古定年、环境示踪和生物医学。

α能谱分析法

使用金硅面垒型或PIPS探测器，测量样品中放射性核素释放的α粒子能量，从而鉴别和定量铀、钍、镭、钚等α核素。

γ能谱分析法

采用高纯锗探测器，通过测量样品释放的特征γ射线能量和强度，对多种γ放射性核素进行无损、同时定性和定量分析。

液体闪烁计数法

将含放射性核素（如氚、碳-14、锶-90）的样品制成闪烁液，通过测量核衰变产生的闪烁光来测试其活度。

惰性气体质谱分析法

使用专门设计的质谱仪，对从样品中提取的氦、氖、氩、氪、氙等同位素进行高精度测量，用于地球化学和宇宙化学研究。

热电离质谱法

将纯化后的样品涂覆在金属灯丝上，通过高温加热使其离子化，再进行质谱分析，是获得极高精度锶、铅、钕等同位素比值的经典方法。

二次离子质谱法

利用聚焦的一次离子束轰击样品表面，溅射出二次离子进行质谱分析，可实现固体样品表面或微区的同位素原位成像分析。

激光剥蚀-多接收电感耦合等离子体质谱法

将激光剥蚀固体进样与MC-ICP-MS结合，实现对固体样品（如矿物、骨骼、牙齿）微区的原位同位素比值分析。

放射性碳定年法

通过测量样品中残留的碳-14放射性活度或其与碳-12的比值，推算出含碳有机物的死亡或形成年代。

铀系不平衡定年法

利用铀-238衰变系列中母、子体核素的不平衡状态，测试碳酸盐、骨骼、海洋沉积物等地质和考古样品的年龄。

同位素稀释质谱法

在样品中加入已知量的目标同位素富集剂作为“示踪剂”，通过测量混合后的同位素比值变化，实现最准确的元素或核素定量分析。

总α/总β测量法

通过测量样品在特定条件下释放的总α或总β辐射强度，快速筛查水、空气、生物等样品中的总体放射性水平。

检测仪器

• 气体同位素质谱仪
• 液相色谱-同位素比值质谱联用仪
• 电感耦合等离子体质谱仪
• 多接收器电感耦合等离子体质谱仪
• 加速器质谱仪
• 高纯锗γ能谱仪
• α能谱仪
• 液体闪烁计数器
• 惰性气体质谱仪
• 热电离质谱仪
• 二次离子质谱仪
• 激光剥蚀系统
• 微波消解系统
• 超净化学实验室设备
• 低本底α/β测量仪

问：同位素检测在食品安全领域有何重要作用？答：在食品安全领域，稳定同位素检测是鉴别食品产地、判断是否掺假（如蜂蜜中掺加糖浆）、区分天然与合成（如香精）以及辨别有机与非有机产品的“金标准”技术。例如，通过测量碳、氮、氧等同位素比值，可以追溯牛奶、葡萄酒、牛肉等产品的真实地理来源和生产方式。问：第三方检测机构在进行环境放射性同位素检测时遵循哪些标准？答：严格遵循国家标准（如GB 14883 食品中放射性物质检验， HJ 815 水与废水放射性核素监测）、环境保护行业标准以及国际原子能机构的技术报告。机构通常在CMA/CNAS认可的“低本底”实验室中操作，确保测量数据的准确可靠，为环境评估、辐射防护和应急监测提供法定依据。问：稳定同位素质谱与ICP-MS在检测原理和应用上有何主要区别？答：稳定同位素质谱主要测量H、C、N、O、S等轻元素的气体分子离子，精度极高（可达0.001%），用于溯源和过程研究；而ICP-MS测量的是在高温等离子体中形成的单原子离子，擅长分析金属元素和放射性核素，灵敏度高，能覆盖从锂到铀的绝大多数元素及其同位素，应用范围更广。

检测标准

ZYJX-CZ-022-2019 碳稳定同位素

EJ/T 692-1992《岩石矿物铷锶等时年龄测定》

DZ∕T 0184.4 Sr同位素比值测定测定

GB/T 20622-2006《稳定性同位素15N无机标记化合物》

CUGB-ZB-017-2020 Ni同位素比值测定

HG/T 4103-2009《化学试剂 有机氮化合物测定通用方法》

SY∕T 5238-2008 碳同位素比值

Q∕CUGB-ZB008-2014 Cu同位素比值测定

ASTM C 791-2019 核纯级碳化硼化学、质谱、光谱标准检测方法 ASTM C791-2019

GB/T 18340.2《-2010 地质样品有机地球化学分析方法 第2部分：有机质稳定碳同位素测定 同位素质谱法》

CUGB-ZB-016-2020 锆石原位Hf同位素分析

（美国版） 钐

DZ/T 0184.17-1997《碳酸盐矿物或岩石中碳、氧同位素组成的磷酸法测定》

DZ/T 0064.87-2021《地下水质分析方法第87部分：13C的测定在线磷酸酸解-气体同位素质谱法》

DZ∕T 0184.6 Nd同位素比值

EJ/T 1008-1996《空气中14C的取样与测定方法》

Q∕CUGB-ZB007-2014 Hf同位素比值测定

HG/T 4850.3-2015《稳定性同位素氘标记试剂第3部分：恩诺沙星-D5》

DZ/T 0184.1-1997《氮同位素》

EJ/T 693-2007《沥青铀矿、晶质铀矿的年龄测定方法》

检测说明

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