利用稳定同位素质谱法对放射性碳进行测量

稳定同位素质谱技术（Stable Isotope Mass Spectrometry Technique）是一种利用稳定同位素标记物质，结合质朴技术对样品中稳定同位素含量进行定量分析的方法。稳定同位素质谱技术已经逐渐成为生命科学、环境科学、农业科学等多个领域中重要的分析手段。在稳定同位素质谱技术中，标记样品中的稳定同位素含量与未标记样品中的稳定同位素含量之间的差异被用来定量样品中特定化合物的含量、同位素分馏等参数。该方法的原理基于稳定同位素的天然丰度，也就是稳定同位素在自然环境中的存在比例，以及稳定同位素标记化合物与未标记化合物之间的同位素效应。

例如Agnihotri等人在印度勒克瑙的Birbal Sahni古科学研究所使用新型自动石墨制备实验室结合稳定同位素质谱法进行放射性碳测量^[1]。20世纪70年代末，加速器质谱技术的出现为¹⁴C的测量真正创造了新的应用途径。能够计算碳样品中的¹⁴C原子，而不是计算衰变速率，大大减少了测定年龄所需的样品大小（从几十或几百克沉积物到毫克沉积物），而不影响所需的分析精度和准确性。

因此，开辟了新的可能性，即测定更小和独特的物体的年代。鉴于上述技术的飞跃，BSIP0放射性碳测量实验室进行了重大升级，安装和建立了自动化石墨化装置以及样品制备系统（i）元素分析仪；（ii）碳酸盐处理系统；（iii）在线同位素比质谱仪用于测量可测年样品的稳定碳和氮同位素（δ¹³C，δ¹⁵N），同时制作石墨粉用于用AMS测量¹⁴C活度。同时测量同一等分物中的C/N比率和δ¹³C、δ¹⁵N值对于确定待测样品的性质和质量非常有用。

[1] Rajesh Agnihotri, S.K.S. Gahlaud, N. Patel, et al. Radiocarbon measurements using new automated graphite preparation laboratory coupled with stable isotope mass-spectrometry at Birbal Sahni Institute of Palaeosciences, Lucknow (India)[J]. Journal of Environmental Radioactivity, 2020, 213: 106156.

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