동위 원소 비율 질량 분석기는 무엇입니까?

동위 원소 비율 질량 분석기 (IRM)는 특정 요소의 다른 동위 원소의 비율을 측정하는 도구입니다.모든 원소에는 핵의 중성자 수에서만 서로 다른 동위 원소가있어 원자력이 다른 동위 원소가 있습니다.동위 원소 비율 질량 분석기의 배후의 원리는 동위 원소를 다른 질량을 기준으로 구별하고 동위 원소 쌍 사이의 비율을 결정하는 것입니다.이 장치는 재료 샘플의 연령과 기원에 대한 중요한 정보를 제공 할 수 있습니다.동위 원소 비율 질량 분석기는 지질학, 생물학 및 법의학을 포함한 많은 영역에서 응용 분야를 가지고 있습니다.샘플이 도입되는 입구가있을 것이며, 재료가 가스로 변환되는 연소 챔버로 이어질 수 있으며, 아마도 생산 될 수있는 다른 가스를 분리하는 일부 수단이 있습니다.이 단계는 또한 복잡한 생물학적 물질을 이산화탄소 (CO

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), 물 (H ₂ o) 및 질소 (N ₂ )와 같은 분석에 필요한 단순 화합물로 전환시킨다.생성 된 가스는 전자 빔에 의해 이온화되는 이온화 챔버에 공급된다.이온화 된 가스는 질량 분리 영역으로의 빔으로 초점을 맞추고, 여기서 전자 모트는 이온을 편향시키는 데 사용되며, 이온에 따라 다른 동위 원소가 분리 될 수 있도록.감지 된 이온의 수에 비례하여 전기 신호를 생성하는 수집기.가벼운 동위 원소의 이온은 더 무거운 것보다 자기장에 의해 더 많은 양육이 될 것이므로 수집기는 그에 따라 배치 될 것이다.따라서, 상이한 동위 원소의 상대적 비율을 계산할 수있다.예를 들어, 생물학적 물질의 경우, 샘플은 잎, 토양 또는 기타 비 동성 물질의 형태 일 수있다.고체 물질은 일반적으로 건조되어 미세 분말로 접지됩니다.액체 샘플은 다공성 고체 물질에 건조되거나 흡수 될 것이다.동위 원소 비율 분석을 수행하기 전에, 알려진 요소 및 동위 원소 비율의 재료를 사용한 교정은 일반적으로 수행 될 것이다.요소의 다른 동위 원소는 동일한 화학적 특성을 가지지 만 이동성 및 변동성과 같은 다른 요인은 동위 원소의 질량에 의해 영향을받습니다.이러한 차이로 인해, 다양한 지구 화학적 및 생화학 적 과정은 동위 원소 분별로 알려진 현상 인 배경 값에 비해 특정 동위 원소를 집중 시키거나 고갈시킬 수있다.예를 들어, 광합성은 대기에 비해 동위 원소 카본 -13의 작지만 상당한 고갈을 초래한다.샘플의.동위 원소 비율 질량 분석기를 사용하여 재료가 유기적 기원인지, 경우에 따라, 심지어는 그것이 시작된 지리적 영역을 정확히 찾아냅니다.이것은 법의학에서 사용할 수 있습니다.예를 들어, 불법 약물의 샘플은 기원으로 거슬러 올라갈 수 있으며 용의자로부터 채취 한 토양 샘플은 범죄 현장의 것과 동위 원소를 비교할 수 있습니다.과거의 지구의 기후를 조사합니다.쉘 형성 해양 유기체에 의한 탄소 및 산소 동위 원소의 흡수 및 증착 속도는 기후에 따라 다릅니다.화석화 된 동위 원소 비율은 남아 있습니다따라서 이러한 유기체의 S는 생존 할 때 기후 조건에 대한 정보를 얻는 데 사용될 수 있습니다.

지질학에서 방사선 측정 기간은 동위 원소 비율 질량 분석기에 대한 중요한 적용입니다.특정 금속 요소의 동위 원소 비율은 암석 샘플의 연령을 결정하는 데 사용될 수 있습니다.암석이 형성되면 일부 방사성 동위 원소가 포함됩니다.이들은 알려진 속도로 동일한 요소 또는보다 일반적으로 다른 요소의 다른 동위 원소로 붕괴됩니다.원래 mdash의 비율;또는 "부모" mdash;붕괴 제품에 대한 동위 원소 mdash;또는 "딸" mdash;따라서 동위 원소는 암석의 나이를 결정하는 데 사용될 수 있습니다.