1.2.3　儀器中子活化分析

儀器中子活化分析（INAA）是一種高靈敏度、多用途的分析技術(shù)，可用于測(cè)定多種基質(zhì)中的主要元素、微量元素和痕量元素的濃度。儀器中子活化分析以一定能量和流強(qiáng)的中子轟擊試樣中元素的同位素發(fā)生核反應(yīng)，通過(guò)測(cè)定產(chǎn)生的瞬發(fā)伽馬或放射性核素衰變產(chǎn)生的射線能量和強(qiáng)度（主要是伽馬射線），以進(jìn)行物質(zhì)中元素的定性和定量分析。并且材料的化學(xué)和物理結(jié)構(gòu)不影響核反應(yīng)和衰變過(guò)程，因此該技術(shù)非常受歡迎。Ravisankar等[29]在印度泰米爾納德邦的海灘沙中用INAA測(cè)定了稀土元素，以了解它們的地質(zhì)化學(xué)組成。表1-4列出了INAA測(cè)定的印度洋大洋床多金屬結(jié)核參考樣品（2388）的稀土元素結(jié)果，并與電感耦合等離子體-飛行時(shí)間質(zhì)譜儀（ICP-TOF- MS）技術(shù)所獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較。由于在此之前沒(méi)有這個(gè)參考樣品中包含稀土元素在內(nèi)的幾種元素的相關(guān)數(shù)據(jù)，因此這些數(shù)據(jù)對(duì)未來(lái)稀土元素的測(cè)定將具有很高的參考價(jià)值。盡管中子活化分析技術(shù)是一種靈敏的、多元素分析技術(shù)，但它也有一定的局限性。為了進(jìn)行更精確的測(cè)定，中子活化分析必須與樣品基體匹配的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行校準(zhǔn)。因此，除非參考樣品與樣品的基體相匹配，否則由稀土元素混合物制備的合成標(biāo)準(zhǔn)品是不合格的。表1-5列出了在赤道東印度洋采集的鐵錳結(jié)殼（鈷結(jié)殼）樣品的INAA測(cè)試結(jié)果，通過(guò)使用Figuelredo和Marques[30]所描述的過(guò)程測(cè)定稀土元素濃度，利用國(guó)際多金屬結(jié)核參考樣品Nod-Al和Nod-P-1 進(jìn)行校準(zhǔn)。INAA是一種非常敏感的技術(shù)，因此對(duì)于確定地質(zhì)和環(huán)境材料中的稀土元素含量具有極高的價(jià)值。但因?yàn)槟承┰氐臋z測(cè)需要較長(zhǎng)的冷卻時(shí)間，INAA仍不是一種主流的分析技術(shù)。

表1-4　INAA、ICP-OES、ICP- MS、ICP-TOF- MS對(duì)印度多金屬結(jié)核參比樣品2388中稀土元素的測(cè)定濃度比較 單位：μg/g

表1-5　從赤道東印度洋的the Afanasy Niktin Seamoun （ANS） 采集的鐵錳結(jié)殼（鈷結(jié)殼）樣品中稀土元素的濃度 單位：μg/g