铍的长寿命放射性同位素加速器质谱测量研究与进展

铍(Be)的两种长寿命放射性同位素~(10)Be与~7Be在地质及环境科学等领域有着广泛的运用,对于二者准确、灵敏、便捷、低成本和快速的测定一直是科学家们基于实际应用所追求的目标。二者不同的衰变模式与半衰期决定了测量的主要方式:~(10)Be依赖于加速器质谱法(AMS);而~7Be最为广泛的是γ射线能谱法,但~7Be的AMS测量可以弥补γ射线能谱法相对效率低,灵敏度差的劣势。本文回顾了~(10)Be与~7Be的加速器质谱测量研究现状与进展,特别是结合不同的原理与方法介绍了~(10)Be-AMS技术的发展。以此同时,本文还介绍了西安加速器质谱中心3 MV AMS测量~(10)Be的工作的现状,及近期结合超级卤素负离子对~(10)Be测量的新方法;并对~7Be-AMS测量在Xi’an-AMS上的可能性初探进行报道。     

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。     

高能加速器与环境

高能加速器为探索基本粒子的工具得到了发展。美国、苏联、两欧和日本都相继建成了高能加速器装置,并投入了研究和使用。但是许多人担心高能加速器会不会对环境产生污染问题。高能加速器就其本身来讲是产生放射性的装置,它是否会对环境产生污染,就看辐射安全工作怎样,剂量监测系统是否完善和可靠。为了确定它对环境污染的可能性,必须知道高能加速器放射性源的情况。一、高能加速器产生放射性情况在高能加速器中,带有极大能量和数量极多的粒子,例如西欧核子中心的超级质子同步加速器(SPS),最高能为400Gev,粒子数为     

质谱技术的新进展

质谱技术是地质年代学、宇宙年代学和同位素地质学的重要支柱。在第四届国际地质年代学、宇宙年代学和同位素地质会议上,有四个国家的科学家提交了五篇学术论文与研究报告,在一定程度上反映了近几年在年代学与同位素地质学中质谱技术的新进展与动向。     

加速器周围γ辐射监测仪研究

为做好加速器周围γ辐射环境监测,分析了几种主要的加速器类型:静电加速器,直线加速器,回旋加速器,电子感应加速器,同步回旋加速器,对撞机.对比了用于加速器γ辐射环境监测的各类仪器的原理和优缺点,为加速器周围γ辐射监测技术研究提供一些参考依据.     

质谱/质谱技术及其在石油地球化学领域的应用前景

<正> 引言 若用“大海捞针”来比喻解决某一问题的难度,则在极其复杂又变化多端的原油、生油岩抽提物中检测微量的化合物就犹如“大海捞针”一样,只是在现代分析仪器尤其是GC/MS(气体色谱/质谱)出现以后,这方面的研究工作才有了新的突破,矿物燃料中生物标志化合物研究已迅速发展成为一门在石油勘探领域中极为有用的边缘学科。近几年来,又出现     

同步加速器辐射的某些矿物学应用

<正> 一、引言作为许多领域的主要X光光源,同步加速器辐射的作用正在迅速增长。它可给出具有宽阔而连续的能谱分布的高强度的准平行光束。这些特征使其可以进行过去采用X光管难以实现或完全不能实现的各种类型的实验。本文在介绍同步加速器辐射的基本特性之后,将评论在矿物学中迄今为止已经完成的各种实验(X     

德国政府投巨资支持新一代粒子加速器建设

近日，德国联邦教研部决定投入5．26亿欧元巨资，支持新一代粒子加速器FAIR反质子与离子研究设施的建设。FAIR是一个国际大科学合作项目，目前已有来自50多个国家的3000多名科学家参与．该加速器建成后将是世界上最大的科研装置之一，     

金属有机化合物的质谱研究

目前，常用于MOCVD技术的高纯金属有机化合物品种较多，由于这类化合物的性质非常活泼，遇微量水或氧可能使化合物的结构改变，而且这类化合物的毒性极大，对环境的影响是不可低估的。本文就采用质谱技术对这类化合物的结构进行了研究。经研究，采用情性有机溶剂在情性气流箱中配制样品溶液，按常规方法取样直接进行质谱测定。实验证明：操作简便、结果可靠。根据这些金属有机化合物的碎片离子及相对丰度对其质谱的裂解规律进行了探讨。另一重要方面是：从这些化合物的质谱的同位素峰发现了文献所没有报导过的三甲基镓的二聚、三聚的含氧化合物，三乙基镓的二聚的含氧化合物的存在．     

医用电子直线加速器机房的屏蔽计算

应用加速器进行放射性治疗是医院治疗癌瘤的重要手段，本文作者结合工作实践，探讨了医用电子直线加速器机房的屏蔽计算。     

大气129I水平对超低129I含量地质样品分析中流程空白的影响

为了采用¹²⁹I进行地质定年研究,该类样品中的¹²⁹I/¹²⁷I原子比值通常低于10^-12,因此低的¹²⁹I流程空白是分析地质定年样品的前提条件之一。在全球范围内,大气中129I的水平呈现显著变化趋势,¹²⁹I/¹²⁷I原子比值范围在10^-10 到10^-6。然而,在样品制备过程中,是否大气中的¹²⁹I会影响流程空白尚未可知。本研究调查了三种常用的¹²⁹I分析方法,包括直接沉淀法、溶剂萃取法和管式燃烧法（分别以压缩空气和氧气作为载气）来比较流程空白中的¹²⁹I/¹²⁷I比值。研究结果表明：在最佳实验室条件下,流程空白均被控制在较低的水平,可用于分析各种环境和地质样品。另外,通过研究溶液的长时间储存,发现当0.4 mol???L^-1NaOH溶液储存一年以上时,¹²⁹I?/?¹²⁷I比值比新配制的NaOH溶液有所提高,但基本在实验室正常本底2×10^-13以内。采用压缩空气作为载气的管式燃烧法比氧气为载气时具有明显提高的¹²⁹I?/?³I比值。研究表明样品和试剂的储存,以及制样过程中与大气的交换程度均会影响流程空白中¹²⁹I的水平。因此在分析超低¹²⁹I含量的地质样品时,固体样品中碘的分离应采用低本底的分析方法（如以纯气体作为载体的管式燃烧法）,如有必要还可在低大气¹²⁹I水平的实验室进行实验。     

~(129)I年代学初始值研究进展

~(129)I由于具有较长半衰期,为2 Ma—80 Ma的地质定年提供了可能,因此,近几十年来,~(129)I定年的关键参数"初始值"受到了学术界关注。海洋系统中~(129)I初始值研究已较为成熟,并得到广泛认可和应用。陆地环境的认知有限,但一定程度上暗示了海陆间可能存在差异。由于环境中天然~(129)I和~(127)I来源的不同,影响地表碘同位素混合过程的环境因素是讨论陆地~(129)I初始值水平的关键,将为以后确定陆地环境的~(129)I初始值提供思路。     

环境水样中~(129)I分析及其在环境示踪中的应用

~(129)I是碘的唯一长寿命放射性同位素(半衰期为1570万年),目前环境中~(129)I主要来源于人类核活动,尤其是欧洲核燃料后处理厂的排放。人工~(129)I的大量释放使环境中~(129)I的水平大幅度升高,具有明显的空间分布规律,并且随排放时间呈现明显的变化趋势。~(129)I是一种理想的环境示踪剂,可应用于核环境安全监测,包括核事故监测和评价、核燃料后处理厂~(129)I排放和环境影响评价以及应用于环境过程示踪研究。陆地环境水样中稳定碘(127I)水平较低,~(129)I含量更是处于超低水平,因此,准确分析其中超低含量~(129)I及其化学形态是研究难点。本文系统地评述了环境水样中~(129)I及其形态的分析方法,~(129)I的水平、分布及其在核设施环境安全监测和稳定碘的地球化学循环示踪领域应用的研究进展。     

利用加速器质谱仪进行快速~(129)I检测的方法研究

加速器质谱法是~(129)I最灵敏的检测方法。传统方法分析样品时通常需要复杂的化学制样流程,对样品中碘元素进行分离、富集和纯化,测试周期较长,成本高。在核应急分析等类型的应用研究中,需要对大批量样品中的~(129)I含量开展快速检测,针对此类应用需求特点,本研究尝试开发一种快速、流程简便并且成本低廉的~(129)I-AMS检测方法。以三种已知~(129)I水平的国际标准物质作为研究样品,将干燥和研磨均匀化的样品粉末直接与加入过本底碘的电热导体介质(Nb粉末)混合后压入靶座,实现快速制靶,进行加速器质谱测量,再结合制靶时称量的相关质量关系数据就能直接计算得出原始样品中的~(129)I活度。通过对测量数据与已知值进行比较分析验证了方法的可靠性,估算方法的探测下限可达0.15μBq?g~(-1)。     

2011年春季日本福岛核泄漏污染输送:贵阳131I和137Cs观测示踪分析

2011年3月11日,日本本州9.0级地震引发了福岛核电站核泄漏,以及由此引起的131I和137Cs在全球大气环流传输已引起了重视.理论上也对这种输送路径进行了研究.本文报道2011年3月17日—4月28日在贵阳观风山对气溶胶中天然核素(210Pb、7Be)和人为核素(131I、137Cs)近地面空气浓度逐周采样的系统对比观测,并结合该时段贵阳离地面500m高度逐周315h的气团后向轨迹分析.结果表明:福岛核泄漏污染物通过两条显著的途径输送到贵阳地区.第一条是首波核污染通过全球大气环流传输,由西向东,几乎环绕地球一周,历经约10d至两周,最终在3月24日—31日从我国的西北地区入侵抵至贵阳;第二条途径则是福岛地区上空的核污染气团受东北天气系统的挤压南移并在低纬度地区再次先后受到东北和东南气流的影响,于4月7日—14日抵达贵阳.核污染的第一条输送路径是全球尺度,第二条是东亚区域尺度.     

3H和99Tc在黄土中的迁移特性比较

³H和⁹⁹Tc是低中放废物处置中2个重要的核素,在处置场的安全评价中十分重要.由于介质对³H和⁹⁹Tc的吸附较弱,常忽略其滞留性,并用³H标定地下水的流速.野外实验表明:在包气带中,黄土对⁹⁹Tc的吸附大于³H;在含水层中,黄土对³H迁移的影响大于⁹⁹Tc.本文根据实验数据,采用非平衡吸附模式NESOR程序分别模拟了³H和⁹⁹Tc在黄土包气带和含水层中的迁移过程.模拟结果表明:⁹⁹Tc在黄土包气带中的分配系数范围为0.05～0.055mL/g;³H在黄土含水层中分配系数为0.116mL/g,该参数是黄土对³H和⁹⁹Tc综合影响的结果,其滞留机理尚待研究.     

应用^32P示踪技术研究不同土壤慢速土地处理系统内磷素的行为规律

应用放射性^32P示踪技术，在人工模拟柱装置上，对城市污水中的磷素在不同土壤内的行为规律进行研究，并对实验数据进行了归一化的计算处理，结果表明红壤和紫色土对城市污水中的磷素都有较强的去除能力，但磷素在不同土壤中的行为有明显差异。     

210Pb和137Cs计年在尼罗河三角洲的应用现状与适用性分析

本文详细梳理了210Pb和137 Cs计年法在尼罗河三角洲泻湖沉积年代学研究的历史过程以及遇到的困境,并结合笔者近期研究结果,进一步论证了该手段在近百年湖泊沉积速率测定和沉积过程研究等方面仍具有较高适用性。同时,笔者从钻孔采样位置、岩性状况、采样间距、计算模式等四个方面提出了在实际应用210 Pb和137 Cs计年中应注意的细节,以期为今后该手段应用于湖泊环境污染年代测定研究取得理想效果提供一定理论帮助。     

10Be和26Al揭示的合黎山西南部侵蚀速率初步研究

地表侵蚀速率是衡量地貌演化的一个重要因子。本研究利用原地宇宙成因核素~(10)Be和26Al对合黎山西南部地表岩石侵蚀速率进行了首次测定。结果显示:约30 ka以来,合黎山西南部的地表岩石侵蚀速率约为24 mm?ka~(-1)。这一结果与已见报道的其他基岩侵蚀速率值一致。这一结果与Small et al获得的非干旱地区的基岩侵蚀速率也基本一致,但是显著高于干旱的南极地区和半干旱的澳大利亚。~(10)Be和26Al获得的侵蚀速率的良好一致性表明本研究中所用侵蚀模式的有效性。所得的侵蚀速率小于Palumbo et al测定的合黎山平均流域侵蚀速率(99 mm?ka-1),原因解释尚待更多地点和样品的研究。     

草甸棕壤对~(210)Pb(Pb)、~(210)Bi的吸附和pH的影响

根据土壤中几种无机配位体浓度,推算了Pb不同沉淀形式所对应的浓度,并将其与~(210)Pb示踪实验测量值对比,证明土壤中Pb主要是以磷酸盐形式存在。~(210)Bi和Pb共沉淀后被土壤吸附。pH对土壤~(210)Pb(Pb)、~(210)Bi、吸附影响曲线形状相似。土壤Pb和~(210)Bi分别在pH值为5和2.6时解吸。测定了土壤—水系统中~(210)Pb和~(210)Bi的分配系数,分别为(0.5—0.6)×10~3和(0.3—3.0)×10~4。