我國測定鐿原子量 成為新的國際標準

2021-01-12 和訊科技

世界上最精密的鐘表——鐿元素晶格原子鐘，理論上可達到運轉137億年誤差不足一秒的精確度。

　　新知

　　元素周期表是我們中學時就學過的知識。它揭示了化學世界的秘密，把一些看來似乎互不相關的元素統一起來，組成了一個完整的自然體系。而元素原子量是自然科學中的基本常數，測量原子量的水平是一個國家基礎研究能力的標誌之一。

　　國際同位素豐度與原子量委員會（IUPAC CIAAW）近日發布公告，中國計量科學研究院建立的鐿同位素豐度校正質譜法測量工作被評為最佳測量，採用該方法測量的鐿原子量標準值為173.045，被確定為新的鐿原子量國際標準值。至此，在元素周期表63種多同位素元素中，已有銻、銪、鈰、硒、鐿等10種元素的同位素組成和原子量國際標準值採用了該院的測量結果，標誌著我國同位素測量水平已處於國際領先行列。

　　中國計量科學研究院化學所王軍研究員告訴記者，修改前的鐿原子量173.054是基於2006年澳大利亞科學家採用熱電離質譜方法的測定結果，但與先後發表的鐿同位素應用分析數據有明顯差異。 CIAAW在2013年就指出要密切關注鐿同位素的測定進展。

　　王軍介紹，近幾十年來，原子量測定主要依賴於同位素豐度測量技術的發展。同位素豐度可反映元素在自然熔化、蒸發、沉澱以及食物鏈傳遞過程中的變化，是元素特有的「指紋」。

　　中國計量院針對在該測量中發現的技術問題，以及尚無鐿同位素標準物質，導致鐿同位素應用中測量數據缺乏可比性的現狀，開展了準確測定鐿同位素組成的研究。通過精密測量和可靠的測量系統偏差校正，使得鐿原子量的不確定度降低一個數量級，並提高了標準值的正確度，研製了鐿同位素比標準物質（GBW04623）,填補了該計量標準的國際空白，並被CIAAW 採納為最佳測量。

　　雖然「鐿」對大多數公眾來說顯得很陌生。但是「鐿」的重要性卻不容忽視。「鐿是我國貯量豐富的稀土元素，在光纖通訊和雷射技術等領域廣泛應用。」王軍告訴記者。比如，摻鐿雷射玻璃是製造高功率和高性能雷射武器的重要基礎材料，摻鐿光纖的光放大倍數遠大於傳統光纖等。

　　隨著同位素測量精度的提高，鐿及其他稀土元素已被用於地球和天體物質中同位素組成差異研究，探討太陽系的物質來源與演化序列。「鐿同位素組成以及原子量的測量技術和計量標準，為其廣泛深入應用，解釋科學現象和問題提供了可靠的基礎性依據。」王軍表示。

　　在科技部等有關部門支持下，我國的同位素測量技術取得長足進步，目前已建立3項同位素測量相關社會公用計量標準，研製了鋅、硒、釤、鎘和鐿共45種系列同位素國家一級標準物質，初步構建了我國同位素計量溯源標準體系，24項校準與測量能力（CMC）獲得了國際互認，中國計量院被IUPAC CIAAW列入同位素標準物質來源的行列，為相關測量量值的可比性和可靠性提供了有力保障。

　　（本報記者林莉君 通訊員劉旭紅）

（責任編輯： HN666）

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