EJ ICS27.120.30 D14 备案号：21963-2007 中华人民共和国核行业标准 EJ/T693—2007 代替EJ/T693-1992 沥青铀矿、晶质铀矿的年龄测定方法 Determination for age of pitchblende and uraninite 2007-10-10发布 2008-03-01实施 国防科学技术工业委员会发布 EJ/T6932007 目 1范围. 2方法提要... 3术语和定义 4试剂和材料. 5仪器和设备 6试样要求. 2 7器血清洗... 8试样的分解和分样 2 9铀和铅的分离与纯化. 2 10同位素和铅同位素比值的测定 2 11分析结果的表述...... 3 12精密度.... 6 附录A（规范性附录）铀、铅稀释剂浓度的标定 附录B（规范性附录）铀、铅平均原子量和初始铅的计算 参考文献. 11 I EJ/T693—2007 前言 本标准代替EJ/T693一1992《沥青铀矿、晶质铀矿的年龄测定方法》。 本标准与EJ/T693一1992相比，在技术内容上做了以下修改： a）铀的测定方法由光度法修订为同位素稀释质谱法，热电离质谱计或高分辨等离子体质谱计测定钳 同位素比值，提高了铀量的准确度和精密度； b）增加了铀、铅稀释浓度标定的方法； c）扩大了方法的适用范围。 本标准的附录A、附录B为规范性附录。 本标准由中国核工业集团公司提出。 本标准由核工业标准化研究所归口。 本标准起草单位：核工业北京地质研究院。 本标准主要起草人：崔建勇、侯艳先、刘宇昂。 本标准于1992年12月首次发布。 I1 EJ/T693-2007 沥青铀矿、晶质铀矿的年龄测定方法 1范围 本标准规定了铀法和铅法测定沥青钳矿、晶质铀矿年龄的方法，同时也规定了热电离质谱计测定 铀和铅同位素比值的方法以及等离子体质谱计测定铀同位素比值的方法。 本标准适用于沥青铀矿、晶质铀矿中铀同位素和铅同位素比值的测定和年龄测定，沥青钳矿、晶 质铀矿中铀量和铅量的测定，也可参照执行。 2方法提要 试样经酸分解后转化成盐酸体系，将其溶液分成两份，其中一份加入"U稀释剂和铅稀释剂（可 以选择2pb、207Pb、28Pb中任一种作为铅稀释剂），两份分别用阴离子交换法分离铀和铅。然后用热 电离质谱计或等离子质谱计测定混合同位素比值，用热电离质谱计测定样铅和混合铅的同位素比 值，进而用同位素稀释方程算出钳和铅的量。校正本底铅、初始铅之后，计算试样的年龄。 3术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1初始铅initiallead 矿物形成时，矿物中存在的铅。 4试剂和材料 4.1高纯水，电阻大于17Mα。 4.2硝酸，MOS级，p~1.42g/mL。 4.3氢氟酸，优级纯经双瓶蒸馅，p~1.15g/mL。 4.4高氯酸，优级纯经亚沸蒸馅。 4.5 盐酸，优级纯，p~1.19g/mL。 4.6 盐酸，1+1，优级纯配制。 4.7 盐酸，1+1，优级纯配制，经亚沸蒸馏纯化，用时需准确标定。 4.8盐酸，c(HC1)=2.0mo1/L，由4.6配制而成。 4.9盐酸，c(HC1)=0.05mo1/L，由4.6配制而成。 4.10硝酸，c(HNOs)=1mo1/L，由4.2配制而成。 4.11 磷酸，c(H.PO.)=0.17mo1/L，经阳离子交换纯化。 4.12 氢溴酸，优级纯（1+5），经阴离子交换纯化。 4.13 铀同位素标准溶液：NBSU050。 4.14硝酸，Φ(HNO)=3%。 4.15硅胶胶状悬浮液。 4.15.1用SiC1（99.99%）直接配制成1μg/μL的溶液。 4.15.2取一定量的硅胶（优级纯），放入石英瓶中，加高纯水（4.1），超声振荡使硅胶分散成胶 状液，静置，取上部胶状液离心，弃去上部清液。用氢溴酸（4.12）、硝酸（4.10）洗除铅，用高纯 水（4.1）洗至中性（每次洗硅胶时，首先超声振荡，然后离心），用高纯水（4.1）制成硅胶胶状悬 浮液。 4.16 6强碱性阴离子交换树脂，粒度0.074mm~0.042mm（200目400目）。 7235U稀释剂溶液，准确浓度按附录A的方法标定。 4.17 4.18"Pb稀释剂溶液，可以选择20Pb、0iPb、2pb中任一种作为铅稀释剂，准确浓度按附录A的方 法标定。 1 EJ/T693-2007 4.19高纯带。 5仪器和设备 5.1热表面电离质谱计：测量精度优于十万分之五。 5.2等离子质谱计：HR-ICP-MS或MC-ICP-MS。 5.3 电子天平：感量为十万分之一。 5.4 超声波振荡器。 5.5 石英亚沸蒸馏器，石英纯度大于99.99%。 5.6 交换柱：下部装树脂部分为Φ3.5mm×30mm，上部为中6mm×40mm。 5.7 石英试剂瓶：500mL，石英纯度大于99.99%。 5.8 聚四氟乙烯瓶：200mL。 5.9 聚四氟乙烯样品杯：2mL，有盖 5.10 氟塑料毛细管或聚乙烯毛细管。 5.11 微量注射器：10μ~50。 5.12 离心机，转速大于4000r/min。 5.13 移液管：1mL、2mL、10mL。 5.14 超净工作台。 5.15 样品带去气装置。 6 试样要求 未蚀变的新鲜矿样，纯度大于99%。 7器血清洗 所用器血用盐酸（4.5）、高纯水（4.1）、盐酸（4.7）、高纯水（4.1）依次清洗至高纯水的本 底。 8试样的分解和分样 用电子天平（5.3）称0.1mg试样，精确至0.01mg，放入试样杯（5.9）中，加0.5mL硝酸（4.2）， 3滴氢氟酸（4.3），加热分解试样。待试样溶液蒸干后，加2滴高氯酸（4.4）加热赶氟至白烟冒尽， 用2至3滴盐酸（4.7）将其转化成氛化物。用1mL盐酸（4.8）溶解试样，冷至室温。将试样溶液分成 两份，其中体积约2/3一份为试液A，准确称重，精确至0.0001g：另一份体积约1/3为试液B，准确称重， 约0.2g"U稀释剂溶液（4.17），微热使铅同位素均一化，冷至室温，得试液C。 9铀和铅的分离与纯化 9.1交换柱的处理 将树脂（4.16）装入交换柱（5.6）中，树脂高25mm，用高纯水调节流速为5min流过1mL。用盐酸 （4.7）、高纯水（4.1）依次交替淋洗交换柱两次，用盐酸（4.8）平衡交换柱，备用。 9.2铅的分离纯化 将试液A加入处理后的交换柱（9.1）内，用烧杯（10mL）接收流出液。用2.0mL盐酸（4.8）分四 次淋洗交换柱。用1.5mL盐酸（4.7）分三次洗脱铅，用试样杯（5.9）接收洗脱液，蒸干，得铅试样P。 9.3铀和铅的分离与纯化 将试液C加入经9.1处理的交换柱内，用2.0mL盐酸（4.8）分四次淋洗交换柱。用1.5mL盐酸（4.7） 分三次洗脱铅，用试样杯（5.9）接收洗脱液，蒸干，得铅试样M。用1.0mL高纯水（4.1）分两次洗脱 铀于试样杯（5.9）中，蒸干，得铀试样M。 10铀同位素和铅同位素比值的测定 10.1# 带的预处理 2 EJ/T6932007 用盐酸（4.9）、高纯水（4.1）清洗带（4.19），烘干，将高纯带点焊在插件上，然后置于 去气装置（5.15）中，在1800℃除气0.5h。测铅用单带技术，测铀用双带技术。 10.2铅试样P中同位素比值的测定 10.2.1涂样 在超净工作台（5.14）内，用一滴磷酸（4.11）溶解铅试样P。用微量注射器（5.11）吸取5uL~ 10μL硅胶悬浮液（4.15.1或4.15.2）加于处理好的带（10.1）的中央，通电1A，当硅胶至近干， 用微量注射器将铅样加于带的硅胶处，然后蒸干并红化。将带插件装在样品盘上，将样品盘装入质 谱计（5.1）离子源室中。 10.2.2测定 当质谱计（5.1）运行正常，离子源室真空度达到10"Pa，带温加热至1300℃时，按仪器规定程序 测定铅同位素比值。 10.3铅试样M中同位素比值的测定 按10.2步骤测量铅试样M中同位素比值。 10.4铀试样M中铀同位素比值的测定 10.4.1热电离质谱计测定的同位素比值 10.4.1.1涂样 用高纯水（4.1）溶解铀试样M（9.3）。用微量注射器将试样滴加于蒸发带的中心，慢慢增加电 流蒸干试样，将电流增至2A使蒸发带暗红，保持30s，切断电流。将蒸发带和电离带装在样品盘上， 将样品盘装入质谱计（5.1）离子源室中。 10.4.1.2测定 当质谱计（5.1）运行正常，离子源室真空度达到10"Pa，加热电离带，按仪器规定程序测定铂同 位素比值。 10.4.2等离子体质谱计测定铀的同位素比值 用1mL硝酸（4.14）溶解铀试样。在优化好工作参数的等离子体质谱仪器（5.2）上，测定10mL 空白溶液（3%硝酸）中的U和"U离子流计数强度，然后向该空白溶液中加入0.1mL铀同位素标准溶液 数强度，得到铀同位素标准的"U/"U测量值，由已知的"U/23U的参考值修正检测器的质量歧视效应， 校正系数（f）按公式（1）计算： R物 ....(1) 式中： f——质量歧视效应校正系数； 测量试样溶液中2U和2U离子流计数强度，该离子流计数强度减去空白中离子流计数强度，得到 试样溶液的"U/238U测量值，用质量歧视效应系数校正得分析结果，按公式（2）计算： ..(2) 式中： R测量—试液中23U与2U原子比的测量值； f——质量歧视效应校正系数。 11分析结果的表述 11.1铀量的计算 3 EJ/T693—2007 试样中量按式（3）计算： mu,Wu,m 23811 式中： 试样中的铀量，单位为微摩尔每毫克（μmo1/mg）； Wu 2U稀释剂中的铀量，单位为微克每