（內(nèi)容摘錄自《中國新聞社》）

核泄漏不但污染了環(huán)境水體，更影響環(huán)境生物，我們以某核泄漏事件為例，研究人員測量了 1987 年某核電站冷卻池中的梭吻鱸。

這些梭吻鱸的肌肉組織中的 Cs 含量最高可接近 2.7x10^5 Bq/kg（Bq 即貝克勒爾，這是一個衡量放射性活度的單位）。

簡單計算一下，如果一個體重 50 kg 的人，吃 1 kg 這種魚肉，他將受到的輻射當量劑量大約是 3.645 μSv/h，也就是每小時 3.645 微希，這個強度大約是 3 月 15 日北京市平均輻射水平的 47 倍（當日福島核電站上空的輻射是  23.72 μSv/h）。

如果把這個數(shù)字與 X 光胸透相比，接受一次 X 光胸透檢查，受到的輻射劑量是 50 μSv，似乎胸透所受的輻射比吃魚要大很多。可問題是，胸透只是一次的輻射劑量，而人吃下去那條魚以后，會被輻射很長時間：吃下這 1 kg 魚，24 小時后所受到的輻射強度就已經(jīng)超過照一次胸透了，如果不能及時排出這些 Cs（別忘了食物鏈富集，至少梭吻鱸肌肉中的 Cs 幾年內(nèi)都沒有顯著降低），相當于此后幾年每天胸透一次，要記住，Cs 的半衰期為 30 年！

除了 Cs-137 之外，另一個值得特別關(guān)注的元素就是 I-129 。因為 I-129 的半衰期長達 1.57x10^7 年，相對于其半衰期只有 8 天的 I-131，I-129 更能有效監(jiān)測核泄漏的長期污染水平和空間分布，并且作為失蹤劑在海洋放射、水文、地質(zhì)等行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。雖然人類活動加速了 I-129 進入環(huán)境介質(zhì)，但 I-129 在環(huán)境中的濃度仍然很低。目前分析 I-129 含量的主要方法包括 ICP-MS、中子活化分析和加速器質(zhì)譜。

在以往的研究中，安捷倫公司利用單四極桿 ICP-MS（ICP-QMS）和八極桿反應(yīng)池在反應(yīng)模式下成功消除了 Xe-129 對 I-129 的干擾。使用氧氣作為反應(yīng)氣體，通過電荷轉(zhuǎn)移將 Xe+ 中和形成 Xe 原子從而將其從譜圖中去除。

用這種方法，得到的 I-129 檢測限（DL）為 1.1 ppt，并可以成功測定 NIST 3231 SRM 標準溶液I和標準溶液 II 的 I-129/I-127 比值。但同時發(fā)現(xiàn)，由于放射性元素測定中普遍存在的同位素豐度上的巨大差異（I-129/I-127 比值為 10^-6 至 10^-8），會出現(xiàn)主要元素峰與痕量元素峰相疊加的問題。I-129 的痕量分析使得 ICP-QMS 在豐度靈敏度上的局限更加突出。

安捷倫于2012年發(fā)明了ICP-MS/MS技術(shù)，并用該技術(shù)研究了超痕量碘129的分析。在八極桿反應(yīng)池及四級桿質(zhì)量過濾器之前，增加了一個主四級桿質(zhì)量過濾器，形成 MS/MS 結(jié)構(gòu)。

在 ICP-MS/MS 中，Q1 作為質(zhì)量過濾器，僅允許目標分析物質(zhì)量數(shù)的離子進入到池內(nèi)而阻止其他離子進入。

由于來自等離子和樣品基體的干擾離子被 Q1 消除，反應(yīng)效率大大增強，無論樣品基質(zhì)如何變化，反應(yīng)路徑和產(chǎn)物離子均可保持一致。

較之 ICP-QMS，ICP-MS/MS 在反應(yīng)模式下提供了高靈敏度和在任何樣品基體中消除干擾的一致性。

此外，四級真空系統(tǒng)提供的極低的終端真空和背景干擾，改善了 I-129 的檢測限和 I-129/I-127 的精密度。

ICP-MS/MS 用于放射性同位素比值測定的另一個關(guān)鍵性優(yōu)勢是豐度靈敏度比 ICP-QMS 有了大幅提高。因為 MS/MS 的豐度靈敏度是兩個四級桿豐度靈敏度的累積，ICP-MS/MS 表現(xiàn)出了 ICP-MS 前所未有的豐度靈敏度。

圖 1. 8.89mg/L I-127 溶液中 I 和 Xe 的質(zhì)譜圖。Agilent 8800 在單四極桿模式下運行，類似 ICP-QMS。上圖：無反應(yīng)氣模式；下圖：氧氣反應(yīng)模式。藍色疊加部分為空白譜圖

圖 2. Agilent 8800 MS/MS 模式測定 I-127 和 I-129，氧氣為反應(yīng)氣。NIST 3231 標液 I（黑色）和標液 II（藍色）的譜圖疊加

由于性能比 ICP-QMS 更加優(yōu)異，新型 Agilent ICP-MS/MS 在應(yīng)對這一富有挑戰(zhàn)性的應(yīng)用中表現(xiàn)出了卓越的分析性能。

分析結(jié)果證實了對超痕量  I-129 精確的測定能力以及 NIST 3231 標液中碘同位素比值與認證值得高度吻合。這一性能通過 MS/MS 模式特有的超高豐度靈敏度得以實現(xiàn)。

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參考文獻