钾（K）是太阳系和地球的重要组成元素之一，也是人体和植物重要的营养元素，在地球地壳和海水中，其丰度排第8位。很早之前人们就认识到了K同位素（⁴¹K）广泛的应用前景，但受分析手段和精度的制约，其同位素的研究一直进展较慢。随着多接收电感耦合等离子体质谱仪（MC-ICP-MS）的革命性突破，尤其是仪器配备碰撞池能够消除K同位素测定的干扰，其分析精度从SIMS的0.5‰提高到目前的0.05‰。在这样的高精度测量下，各类自然样品的K同位素差异明显，并被广泛的应用到宇宙天体、海洋科学、大陆风化过程、生物医学等领域中。K是人类活动中使用的重要元素，其同位素可用来进行 “人类世”示踪，然而受制于很多正在运行仪器未有碰撞池或者采用高分辨率模式需要样品量较大等难题，阻碍了利用钻探样品的K同位素进行“人类世”示踪研究。

　　中国科学院地球环境研究所金章东研究员团队与中国科学技术大学、合肥工业大学以及华盛顿大学合作在热电Neptune Plus型不带碰撞池的仪器上建立了利用“冷等离子体-低分辨率”的高精度钾同位素的分析方法。结果表明，AGV-2、BHVO-2测定结果与文献一致（图1），在此基础上对现有植物标准样品进行了 ⁴¹K测定，该方法建立了植物中 41K的预处理和测定方法。结果发现，植物与土壤有显著 ⁴¹K值差异，使得K同位素有望成为生态系统中“土壤-植物系统”的重要示踪剂。相关方法也为利用沉积物样品的K同位素进行“人类世”示踪研究提供基础。

　　相关成果近期发表在国际期刊Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy和矿物岩石地球化学通报上。研究工作得到了国家自然科学基金项目(41991252, 42173023, 42207555)、中国科学院战略专项B项目(XDB40000000)、中国科学院西部之光项目(XAB2022YN02)的联合资助。

　　详见：

　　1.  He M Y, Ren T X, Jin Z D, et al. Precise analysis of potassium isotopic composition in plant materials by multi-collector inductively coupled plasma mass spectrometry. Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy, 2023, 209: 106781. 原文链接：https://doi.org/10.1016/j.sab.2023.106781

　　2.  程原原，李国鼐，李杨子，等. 钾同位素的高效分离及 MC-ICP-MS 高精确测定. 矿物岩石地球化学通报, 2023, 42(2): 369-379.

http://www.bmpg.ac.cn/CN/abstract/abstract12577.shtml