地质年代学第十三讲——加速器质谱系统同位素年代测定及其应用

<正> 加速器质谱系统是近几年来发展起来的一种超灵敏同位素分析技术,已成功地分析了~(10)Be、~(14)C、~(26)Al,~(36)Cl和~(129)I等长寿命放射性同位素,分析灵敏度可达10~(15)分之一,比常规测定放射性同位素的衰变法的灵敏度高几个数量级。新技术已在地质学、考古学、海洋学、环境科学和宇宙化学等领域获得应用。本文将对加速器质谱系统测定同位素年代的方法以及在有关学科中独特的用途作一简要介绍。     

宇宙成因核素~(10)Be 在全球变化研究中的一些应用

~(10)Be是宇宙射线高能粒子与大气主要成分氮、氧原子核进行散裂反应的产物,通过大气降水沉降到地表。本文介绍了~(10)Be在大气圈降水、极冰、深海沉积物、锰结核、土壤、黄土、湖相沉积物、生物圈等环境系统的分布特征,并对~(10)Be变化与太阳活动变化的关系、~(10)Be产生率与地球磁场极性倒转关系、~(10)Be沉积速率与各种全球传输过程关系,以及~(10)Be作为一种测年工具的应用前景等进行了广泛的论述。     

鹤庆湖泊沉积物样品的BeO制备

湖泊沉积物是研究古气候、古环境的理想对象。本文选取鹤庆湖泊沉积物开展了样品BeO制备的实验研究。通过对比黄土提取~(10)Be的思路,利用条件实验确定了先沉淀去除常量元素,再进行阳离子交换的新的实验流程。加速器质谱仪的测量结果表明该流程有效可靠,为下一步拓展湖泊~(10)Be环境示踪的新方向提供了实验方法基础。     

汉中大佛洞宇宙成因核素26Al/10Be埋藏年龄

汉中天坑群是在我国湿润热带-亚热带岩溶地貌区北界首次发现的岩溶地质景观,已查明区内发育岩溶洞穴160余处,对研究中国南北方乃至全球古地理环境及气候变化具有重要科学价值。目前该区域地貌演化、岩溶洞穴发育研究刚刚起步,尚没有该岩溶区年代学研究成果报道。本文尝试运用加速器质谱仪(AMS)宇宙成因核素~(26)Al/~(10)Be埋藏年龄测试技术,对汉中南郑岩溶洞穴大佛洞内次生沉积石英砾石进行年龄测定,获得~(26)Al/~(10)Be埋藏年龄为(1.07±0.71)Ma,初步限定了汉中岩溶洞穴大佛洞的发育时期;同时获得大佛洞石英砾石样品在埋藏前该流域侵蚀速率为(156.5±73.4)m?Ma-1。     

环境样品中核素钚的分析方法和研究展望

本文介绍了人工放射性核素Pu的辐射特性、环境水平和来源,讨论了核素Pu的环境样品的前处理、分离和提纯方法、化学产额示踪剂的选择以及其放射性能谱分析技术(α能谱和液体闪烁计数器)和质谱分析技术(电感耦合离子质谱,热电离质谱,共振离子质谱和加速器质谱)在测定时需要考虑的一系列问题,最后概括了核素Pu在环境地球化学中的应用方向。     

HKB—1型磁化率仪研制及计算机联机的实现

本文介绍了一种新研制的磁化率仪,它可测定自然界中大多数物质(良导体除外)的初始磁化率,特别适合于岩石的磁化率及其各向异性(AMS)测量。仪器工作磁场300A/m,频率920Hz,样机总磁化率测量灵敏度达到 2×10~(-12)m~3,读数采用数字显示方式并具有自动锁定功能。与计算机的联机采用了标准EIARS-232C串行接口,因此具有良好的通用性。在软件的控制下,计算机可自动完成测量数据的采集、计算处理、座标转换以及成图或存贮等工作,AMS参数的测量效率得到很大提高。     

降尘~(10)Be浓度对黄土~(10)Be示踪地磁场变化研究的影响

运用我国黄土地层中的~(10)Be记录来示踪地磁场漂移事件和重建相对强度变化历史在最近几年取得了显著进展。开展上述研究的关键点之一在于如何对黄土~(10)Be记录中包含的源区降尘~(10)Be浓度等信号的相对贡献进行合理估算。本文参考最新的现代粉尘~(10)Be浓度观测数据,设计了3种改变降尘~(10)Be浓度的情景分别建立了130 ka以来黄土~(10)Be记录的地磁场漂移事件时间序列。综合对比表明,3种情景下的重建结果并无差异,说明源区降尘~(10)Be浓度幅值变化不会对~(10)Be示踪地磁场变化的结果产生显著影响。同时分离的130 ka以来受地磁场变化影响的~(10)Be记录可与PISO-1500等全球典型地磁场强度曲线良好对比,并完整地记录了蒙诺湖(Mono Lake)、拉尚(Laschamp)、挪威海-格陵兰(Norweigian-Greenland sea event)和布莱克(Blake)等主要地磁场漂移事件,揭示了黄土~(10)Be重建的地磁场变化曲线的全球尺度意义并印证了中国黄土在千年尺度的连续性问题。     

重离子活化法测定空气中的铅

目前痕量元素的鉴定与测量广泛采用中子活化分析和X-射线荧光分析等方法。可是对于铅来说,中子活化和色散X-射线荧光分析法的灵敏度较低,我们采用一种“重离子活化”——“α活性测量”的方法,比较满意地解决了这个问题。 重离子活化法的要点是:采用重离子轰击铅的合成反应,即用碳离子轰击铅,生成复合核镭;然后测量生成核的子体氡的特征α射线,以确定痕量铅的含量。实践表明,此法测量铅的极限灵敏度可以达到10~(-8)—10~(-9)克。     

一种有用的宇宙成因核——~(10)Be

<正> 导言~(10)Be,是一种宇宙成因核,是通过宇宙射线与上层大气作用形成的。其主要核反应为~(14)N(P,X)~(10)Be 和~(16)O(P,X)~(10)Be。~(10)Be 是β~-发射体,半衰期为1.5×10~6年。大气中产生的~(10)Be,是通过各种途径(主要是通过降雨)而沉积在地球表面上。目前已测定各种地球物质中~(10)Be 的含量极低,约为10~4—10~9原子数/克,估算的全球平均产生速率为2.1×10~(-2)原子/厘米~2·秒。自从1956年 Arnold 第一次测定海洋沉积物中的     

用质子微探针研究上海吴淞空气含铅颗粒物来源

为了解空气中铅的来源,用质子微探针测量了上海市吴淞地区空气PM₁₀环境监测样品,用微束质子激发单颗粒X射线能谱“指纹结合模式识别技术研究了该地区铅污染的来源.结果表明,该地区含铅颗粒物主要来源于钢铁工业(48%)、汽车尾气(25%)和土壤尘(7%).