Xác định số lượng femtogram của 239Pu và 240Pu trong mẫu sinh học bằng phương pháp phổ khối ion hóa nhiệt

Một phương pháp phổ khối ion hóa nhiệt (TIMS) được mô tả để xác định mức độ trace cực thấp của các đồng vị plutonium trong mẫu nước tiểu của con người. Phương pháp đã được xác nhận thông qua phân tích các mẫu nước tiểu nhân tạo được bổ sung một lượng plutonium 239 (239Pu) đã biết từ 2.5 fg đến 50 fg (6-115mBq). Đã xác định một thiên lệch dương nhẹ từ 1.7%-2.7%, với độ chính xác tương đối là 2.2% ở 50 fg, tăng lên 2.7% cho 5-25 fg 239Pu. Giới hạn phát hiện của phương pháp là 0.53 fg (1.2mBq) 239Pu, và giới hạn phát hiện của thiết bị ít nhất là 0.1 fg. Việc xác định chữ ký đồng vị của mẫu với số lượng 239Pu, 240Pu, và 241Pu ở nhiều femtogram là khả thi và đã được chứng minh bằng việc xác định tỷ lệ 240 so với 239 trong một cuộc so sánh mẫu giữa các phòng thí nghiệm. Phương pháp này tương đối không bị ảnh hưởng bởi các nhiễu loạn, 95% các chuẩn bị mẫu đều chấp nhận được cả về mức thu hồi hóa học và thiếu sự nhiễu loạn isobar. Độ phong phú đồng vị của 242Pu SRM 4334E của Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia (NIST) cũng đã được xác định bằng TIMS và được phát hiện là 99.99967 at% 242Pu.