La spettrometria di massa con acceleratore (AMS) per la determinazione di rapporti isotopici per nuclidi è, probabilmente, la tecnica analitica più sensibile nel campo della fisica applicata.
Consente la misurazione dell’abbondanza di isotopi rari naturali ed artificiali a livello di 10-15 rispetto ai corrispondenti isotopi abbondanti.
La più nota applicazione dell’AMS
è la datazione al radiocarbonio (14C) di reperti con età fino a 50.000 anni. La misurazione del rapporto isotopico 14C /12C, quindi, fornisce il tempo trascorso dalla morte dell’organismo. L’utilizzo di cronometri naturali come il 14C trova un’ampia varietà di applicazioni dall’archeologia alla climatologia, dall’idrologia all’oceanografia, dalla paleontologia al paleomagnetismo, dalla fisica ambientale alla vulcanologia.
L’AMS trova applicazione nei programmi di salvaguardia nucleare e di monitoraggio di radioattività ambientale.
L’aggiunta di una quantità nota di un isotopo dello stesso elemento mancante nel campione
(“spike”) estende l’impiego della tecnica AMS a misurazioni ultrasensibili dell’abbondanza assoluta di ciascun isotopo. Il campione viene sottoposto ad un trattamento radiochimico complesso per la sua preparazione e poi inserito in un acceleratore (sistema AMS in uso è basato su un acceleratore elettrostatico tandem NEC 9SDH-2 Pelletron da 3 milioni di Volt al terminale.
Nella configurazione tipica del sistema, la quantità minima rilevabile dell’isotopo raro nel campione è pari a circa 50 fg (femtogrammo – 10-15 g) , che va poi riferita. Il sistema AMS in uso è basato su un acceleratore elettrostatico tandem NEC 9SDH-2 Pelletron da 3 milioni di Volt al terminale, installato nel 2005.
