军控核查核取证表征分析技术体系中，同位素质谱以其高精度和高准确度的分析优势，在核材料和核恐怖爆后取证分析中发挥中重要的作用。在核材料取证铀钚同位素分析、生产年龄诊断、产地信息诊断中受到高度重视。在铀钚同位素指纹分析方面，基于不同生产工艺或堆型，铀钚多同位素丰度具有一定差异，各同位素相互比例关系指向特定的生产过程；在核材料生产年龄诊断方面，同位素质谱以高灵敏的子体核素分析能力，主要承担着提高铀钚生产年龄准确判断的任务；在产地信息获取方面，氧、铅、锶和钕等同位素受矿产来源/生产过程等因素影响，同位素比值出现万分之几至百分之几的差异，同位素质谱几乎是区分这种微小同位素差异，有效获取产地信息的唯一选择。在核恐怖爆后取证特别是高放废物或乏燃料化爆抛洒场景中，样品中放射性剂量主要来源于半衰期为数十年的中等寿命裂变产物，放射性测量和溯源比较困难。此时，同位素质谱在长寿命裂变产物和稳定裂变产物分析具有突出的优势，通过放化分离去除同质异位素干扰，可获取90Sr、151Sm、99Tc等多个长寿命裂变产物含量；通过高精度同位素质谱，基于同位素比值相对周围天然本底的变化，可获取绝大部分质量范围内裂变产物含量信息；结合铀、钚同位素高精度分析数据，可获取乏燃料冷却时间、乏燃料生产堆型和乏燃料燃耗等大量溯源特征信息。