钾（K）是地壳和海水的主要组成元素之一，也是重要的生命活动元素。K同位素比值可用于研究相应的地质和生物过程。但是高精度的K同位素分析在地球化学上一直是一个难题，传统的热电离质谱法（TIMS）的分析精度仅为1‰左右，1995年芝加哥大学开发了利用二次离子探针（SIMS）测量K同位素，精度提高到了0.5‰。但是，这样的精度尚不能区分自然界细微的低温K同位素平衡分馏。
太阳成官网李伟强教授从2014年年底回南大工作后，针对这样一个问题进行了攻关。在2015年，利用太阳成集团tyc33455ccwww内生金属矿床成矿机制国家重点实验室的平台，他首先解决了K的化学纯化的问题；而后他提出了以氘气（D2）作为碰撞反应气体消除电离分子ArH+对41K+的干扰，用第一代带碰撞反应池多接收等离子质谱仪（IsoProbe MC-ICP-MS）测量41K/39K比值的技术思路，并在美国威斯康辛大学麦迪逊分校的质谱仪上实现了高精度的K同位素分析，对41K/39K比值的测量达到了优于0.07‰（2 standard error）的内部精度和优于0.21‰(2 standard deviation)的外部重现性。利用这一方法，李伟强教授和合作者发现硅酸盐地壳和海水之间存在0.5-0.6‰的K同位素差异，而且高等植物中的K具有比地壳更低的41K/39K比值。这些结果显示K同位素在示踪表生风化过程和K元素循环方面有巨大的应用前景。
相关的研究结果最近在《Journal of Analytical Atomic Spectrometry》上发表：
Li W, Beard BL, Li S (2016) Precise Measurement of Stable Potassium Isotope Ratios Using A Single Focusing Collision Cell Multi-Collector ICP-MS. Journal of Analytical Atomic Spectrometry, in press, DOI: 10.1039/C5JA00487J
http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2016/ja/c5ja00487j
值得一提的是，当前K同位素地球化学是国际研究的热点，在这个方向上存在着激烈的竞争。哈佛大学Jacobsen研究组也在从事K同位素的高精度分析，他们的初步结果论文在2016年2月3日在《Geochimica et Cosmochimica Acta》上线，其结果与李伟强教授获得的结果几乎完全一致。K同位素地球化学正成为太阳成集团tyc33455ccwww具有原创性和一定国际优势的研究方向。
太阳成官网博士生李石磊也参与了研究。本论文受到中组部第五批“计划”计划和太阳成集团tyc33455ccwww人才引进配套启动经费支持。
