厦门潮间带表层沉积物天然放射系不平衡研究

用HPGeγ谱仪测定了厦门潮间带表层沉积物中的放射性核素,得到11种核素238U2、34Th2、26Ra2、22Rn2、10Pb2、28Ra2、28Ac2、28Th2、24Ra2、12Pb、40K的平均比活度分别为:40.2、82.7、32.4、28.9、94.2、69.3、57.1、71.6、64.0、71.4、692Bq/kg.结果表明潮间带沉积物中天然放射系不平衡,其中234Th相对于238U2、10Pb相对于226Ra过剩,222Rn相对于226Ra2、28Ac相对于228Ra2、24Ra相对于228Th亏损.     

北部湾白龙半岛邻近海域沉积物中放射性核素含量水平

2016年在北部湾白龙半岛邻近海域采集了表层沉积物,用高纯锗γ能谱仪测量了沉积物中放射性核素的活度.沉积物中40K、210Pb、226Ra、228Th、228Ra、238U和137Cs比活度分别为354±125、89.2±41.2、32.40±9.38、49.2±14.7、42.8±12.6、48.3±20.2和0.74±0.33 Bq/kg.白龙半岛邻近海域沉积物238U、232Th、226Ra含量水平与我国其他近岸海域的含量水平接近,40K、137Cs含量低于我国其他近岸海域的含量.由沉积物放射性核素活度计算的平均γ辐射吸收剂量(D)和平均年有效剂量当量(AEDE)都与世界平均水平相当,镭当量比活度(Raeq)远低于UNSCEAR建议的最低限值.     

南沙海区表层沉积物放射性核素分布特征

用HPGeγ能谱方法测定了南沙海域表层沉积物，探测到的核素有^40K,^137Cs,^210Pb,^226Ra,^228Ra,^228Th,^238U.整体趋势为：^40K,^228Ra,^228Th,^238U4核素比活度为海盆＞陆坡＞陆架，^210Pb,^226Ra为陆坡＞海盆＞陆架，在陆坡区未探测到^137Cs，海盆的^137Cs高于陆架，波折沉积物中核素含量表现了与陆架和陆坡区不同的特征，而坡区^40K,^228Th,^238U4种核素的比活度中帽西向东逐渐降低，整个海区^228Ra,^228Th两种核素由南北向逐渐增大。     

胶州湾表层沉积物放射性核素含量与矿物组成

用HPGeγ谱分析方法测定了胶州湾表层沉积物中放射性核素含量。样品中^40K、^137Cs、^210Pb、^226Ra、^228Ra、^228Th和^238U的平均含量分别为688，3．28，61．0，26．5，40．3，44．8，39．2Bq／kg；东部海区沉积物^40K和^137Cs含量比其余海区低，但^210Pb、^226Ra、^228Ra、^228Th和^238U比其他海区高；除湾东部样品中的^210Pb、^226Ra、^228Ra、^228Th和^238U之外，粒径小于0．063mm部分中的放射性核素含量高于粒径大于0．063mm部分。除东部海区外，湾内其余海区表层沉积物中放射性核素含量和矿物组成基本一致，说明东部海区的沉积物的物质来源与其余海区不同。胶州湾表层沉积物与流域土壤放射性核素含量水平一致，所以胶州湾沉积物主要物源为流域陆源碎屑。表层沉积物中放射性核素含量与矿物组成具有相关性。铀和钍放射系衰变不平衡，总体样品和粒径小于0．063mm部分，铀系中^210Pb相对于^226Ra过剩，^226Ra相对于^238U亏损，^228Th相对于^228Ra过剩。     

海水中228Th、234Th、228Ra的联合富集与测定

采用大体积现场泵方法同时采集不同粒级的^228Th、^234Th及溶解态的^228Th、^234Th、^228Ra．以小体积MnO2共沉淀-β计数法测定海水中的总^234Th活度（A＇TTh）；用Goflo采水器采集6～10dm^3海水，继而过滤收集颗粒物质并测定其^234Th的活度（A’PTh）；以α能谱测定分离纯化后的^228Th；对^228Ra则是采用测定其子体^228Ac的β放射性方法．采用此流程分析了南海2004年2月航次A1站住的样品，获得了较好的结果．     

Non-destructive γ spectrum analysis of polymetallic nodules from the eastern Pacific

Non-destructive 7 spectrum analyses of 20 polymetallic nodules from the eastern Pacificwere carried out. Numerous nuclides, such as 238U,230Th,226Ra,210Pb,228Ra,228Th,235U,227Ac (or 231 Pa) and 40K were detected. The count rates of the nuclides in the top or bottom side of nodules facing detector were measured and the ratio R of the count rates of nuclides in the top and the bottom sides was obtained. From counts and ratios, some useful information relating to the growth and movement of the nodules, the source of nuclide and relationship between those and environment can be gotten. A new method for clear distinction between the top and bottom sides of the nodule based on the R value of 226Ra or 210Pb was developed. In addition, one can infer the turnover of nodules according to the R value of 230Th.     

东太平洋多金属结核中放射性核素的不破坏γ谱分析

用HPGeγ谱仪不破坏地直接测定了采自东太平洋的20个多金属结核样品,样品中可探测到的核素有238U,230Th,226Ra,210Pb,228Ra,228Th,235U,227Ac(或231Pa)和40K.对样品顶侧和底侧分别面对探测器的计数率和计数率比进行了分析,获得了其所蕴含的多金属结核生长、运动、放射性核素来源及其与环境关系的信息.提出了判断多金属结核顶、底侧的新方法.并根据顶、底侧230Th计数率比推测多金属结核不同的滚动时间.     

南海东北部表层沉积物天然放射性核素与137Cs

用HPGeγ谱仪测定了南海东北部表层沉积物中的放射性核素.结果给出7种核素的平均比活度分别为40K:538Bq/kg,210Pb:116Bq/kg,226Ra:27.7Bq/kg,228Ra:4.49Bq/kg,228Th:42.0Bq/kg,238U:35.4Bq/kg和137Cs:1.16Bq/kg,210Pb的比活度随离岸距离增大,226Ra比活度随离岸距离没有明显变化,其余核素比活度随离岸距离减小.与对我国近海其他海域报道的沉积物放射性核素含量相比,40K和137Cs稍低于其他海域,其余核素为中等水平.     

海洋沉积过程的铀系放射性核素示踪技术:物源识别、沉积、再悬浮

放射性核素示踪技术被广泛应用于海洋学研究。海洋沉积物是许多物质的归宿,海洋沉积过程的研究常关注3个关联问题:物质来源、沉积速率、再悬浮过程。针对这3个问题,在南海9个珊瑚礁区、北部湾涠洲岛海域、珠江口、北冰洋、南大洋等多个海区利用典型的铀系放射性核素(210Pb、226Ra、234Th、238U)示踪技术开展海洋沉积过程研究。物源识别方面,研究发现珊瑚礁区沉积物具有极低的226Ra/238U活度比值(0.1),显著低于其他海区的226Ra/238U活度比值(0.5～1.0),该独特性质可以应用于珊瑚礁区的沉积物/悬浮物来源示踪,是其他传统元素地球化学方法(Al、Ti、稀土元素)的补充。沉积速率方面,基于210Pb的恒定通量恒定沉积速率(Constant Flux Constant Sedimentation Model, CFCS)模式,定量计算了广西涠洲岛珊瑚礁区沉积柱样的沉积速率(3.7±0.6 mm/a),该结果低于中国多个近岸海域的沉积速率(5～96 mm/a)。沉积物再悬浮方面,提出利用"残余234Th"(不同于过剩234Th)示踪海洋沉积物再悬浮过程,并成功应用于北冰洋、南海、南大洋。     

铀系不平衡与洋中脊下的岩浆形成及其迁移过程

综述了20多年来洋中脊新生玄武岩中铀系不平衡研究成果,分析了铀系不平衡的形成机制和主要影响因素,并探讨了铀系不平衡研究中的一些问题。结果表明:(1)玄武质岩浆中230Th/238U不平衡可能产生于石榴子石稳定的深部源区,也可能来自230Th的"内部增长"(in-growth),过剩230Th更可能形成于含铝单斜辉石;(2)226Ra/230Th不平衡可能来自岩浆的形成过程,也可能来自岩浆迁移过程;(3)铀系不平衡与岩浆滞留时间和上升速率紧密相关,226Ra的大量过剩显示,这个不平衡事件形成于8ka以内,如果不考虑玄武质岩浆迁移过程的事件,则意味着岩浆迁移时间不超过8ka。提出当前亟待解决的问题:①准确模拟地幔部分熔融条件并测定铀系子体在熔体/地幔残留相间的分配系数;②提出更合理的结晶分异模型;③探索流体对226Ra/230Th不平衡的影响。     

北黄海水体的226Ra和228Ra

用锰纤维富集-射气法测定了北黄海海水中的镭同位素226Ra和228Ra,研究了该海域水体中镭同位素的含量和分布.研究结果表明北黄海水体夏季226Ra的比活度为1.80～4.35 Bq/m3,平均值为3.06 Bq/m3;冬季226Ra的比活度为2.08～5.20 Bq/m3,平均值为3.28 Bq/m3.北黄海夏季228Ra的比活度为3.85～25.60 Bq/m3,平均值为10.60 Bq/m3;冬季228Ra的比活度为3.14～15.60Bq/m3,平均值为7.66 Bq/m3.该数据范围和中国近海其他海域、孟加拉湾、泰国昭披耶河口、濑户内海等海域相近.北黄海东北部海域,渤海海峡靠近山东半岛的海区和中北部海区表层镭同位素活度较高.C1断面镭同位素的分布特征从镭同位素的方面证实了渤海海峡水交换表现为北进南出特征这一结论的正确性.226Ra和228Ra的垂直分布较为复杂,大部分站位呈现出底层活度变高的趋势,其他少数站位呈现出中间层活度高的分布特征,不同来源的镭同位素输入至该海域形成了这样的分布特征.     

北黄海水体的~(226)Ra和~(228)Ra

用锰纤维富集-射气法测定了北黄海海水中的镭同位素226Ra和228Ra,研究了该海域水体中镭同位素的含量和分布.研究结果表明北黄海水体夏季226Ra的比活度为1.80～4.35 Bq/m3,平均值为3.06 Bq/m3;冬季226Ra的比活度为2.08～5.20 Bq/m3,平均值为3.28 Bq/m3.北黄海夏季228Ra的比活度为3.85～25.60 Bq/m3,平均值为10.60 Bq/m3;冬季228Ra的比活度为3.14～15.60Bq/m3,平均值为7.66 Bq/m3.该数据范围和中国近海其他海域、孟加拉湾、泰国昭披耶河口、濑户内海等海域相近.北黄海东北部海域,渤海海峡靠近山东半岛的海区和中北部海区表层镭同位素活度较高.C1断面镭同位素的分布特征从镭同位素的方面证实了渤海海峡水交换表现为北进南出特征这一结论的正确性.226Ra和228Ra的垂直分布较为复杂,大部分站位呈现出底层活度变高的趋势,其他少数站位呈现出中间层活度高的分布特征,不同来源的镭同位素输入至该海域形成了这样的分布特征.     

南极普里兹湾及其邻近海域表层水镭同位素的分布及应用

中国第27次南极科学考察期间(2010年12月30日至2011年1月16日),对普里兹湾及其邻近海域表层海水进行了226Ra和228Ra的分析,结果表明:226Ra和228Ra比活度的变化范围分别为1.47—2.43Bq/m3和0.17—0.45Bq/m3,平均值分别为2.13Bq/m3和0.29Bq/m3,228Ra/226Ra)A.R.(228Ra与226Ra的活度比)的变化范围为0.08—0.20,平均值为0.14。根据盐度和226Ra的质量平衡方程,计算出研究海域表层水中冰融水、南极夏季表层水和普里兹湾中深层水的份额。研究海域表层水中温度、盐度、226Ra、228Ra、228Ra/226Ra)A.R.和冰融水份额的空间分布显示,在埃默里冰架前沿海域,西侧海域较东侧海域具有低温、高盐、高226Ra、低228Ra、低228Ra/226Ra)A.R.、低冰融水份额的特征,证实埃默里冰架下水体东进西出的运动规律。根据埃默里冰架前沿东、西侧水体228Ra/226Ra)A.R.的差异,估算出埃默里冰架下表层水体东进西出所经历的时间为1.85a。此外,在普里兹湾湾口中部海域(66.5—67.5°S,72°—74°E),观察到次表层水的上升通风作用,该区域较高的228Ra含量和228Ra/226Ra)A.R.证明这些表层水体并非来自湾外绕极深层水的上涌,而可能来自湾内埃默里冰架输出水体。     

南极长城站附近企鹅栖息地粪土沉积地层放射性核素210Pb定年

用γ谱方法测定了南极长城站附近特有生物群落栖息地沉积物中放射性核素含量,地表沉积物中40K,137Cs,210Pb,226Ra,228Ra,228Th.和238U平均比活度,分别为143,7.56,24.1,3.65,5.36,4.15和6.5Bq/kg.同时测试了阿德雷岛企鹅栖息地粪土沉积地层中放射性核素含量,利用其中的210Pb比活度,210Pb_ex垂向变化特征,推演沉积物的沉积速率和地质历史年代:其中AD1-a柱样时间跨度约为74a(1928~2002年),据此计算了沉积速率为0.063mm/a(r=0.794),并讨论了在南极特定条件下,放射性核素示踪对定年影响以及与区域现代气候环境变化的内在联系.     

多种核素在沉积物中的垂直和平面分布

应用γ谱仪测量了鸭绿江口及黄河口海域沉积物中的多种核素。由于这些区域 ,特别是黄河口 ,沉积速度快 ,泥沙从陆地直接搬运到海底 ,因此 ,2 10 Pb和 2 3 4 Th在沉积物表层均不呈现过剩 ,2 3 8U系的各子体之间基本处于放射性平衡状态。本文中 2 14 Pb的最高比活度是(6 .2 0± 0 .2 1 ) 1 0 - 2 Bq/g,最低为 (3 .0 0± 0 .3 5 ) 1 0 - 2 Bq/g。2 2 8Ac的最高比活度是 (6 .6 0± 0 .5 8)× 1 0 - 2 Bq/g,最低为 (2 .80± 0 .3 8)× 1 0 - 2 Bq/g。诸核素的平面分布与垂直分布均有一定波动 ,这种波动与沉积物的陆源变化及海洋水动力学作用有关。Ra与其他核素比较 ,更容易溶解 ,在地表水形成时 ,Ra已出现过剩。因此 ,在河口沉积物的表层 ,2 2 8Th呈现过剩。这种过剩可用来测河口的沉积速度。世界各主要有核国家已长期停止大气层核试验 ,因此 ,本文测得的 13 7Cs含量相当低 ,有些层次已不能检出     

环厦门海域沉积物放射性核素分布与沉积速率

用HPGe探测器γ谱仪测定了厦门海域两个沉积物岩心的放射性核素,研究了40K、137Cs、210Pb、226Ra、228Ra、228Th和238U 7种放射性核素的垂直分布特征.综合文献数据与我们的研究结果给出沉积物中7种核素的比活度分别为510～1 096、2.64～4.01、48.4～129、9.6～40.0、49.9～94.3、56.3～89.2、11.5～82.3Bq/kg.用210Pbex方法计算得到的厦门西南和东北海域的沉积速率为2.62、2.43cm/a.文献给出的环厦门海域沉积速率范围值为0.07～13.2cm/a,算术平均值为3.2cm/a,主要集中在0.07～2.5、3.5～6.0cm/a范围内.     

长江口崇明东滩不同植被带沉积速率研究

利用2007年丰水期、枯水期在崇明东滩芦苇带、藨草带和光滩采集的6根沉积物柱状样,研究了沉积物的粒度特征和过剩的210Pb和228Th及7Be活度的垂向分布特征,探讨了由陆地向海洋不同植被间的沉积物粒度变化规律。依据恒定比活度沉积速率模型,估算了不同时间尺度的崇明东滩芦苇带、藨草带和光滩的表观沉积速率。结果表明:3种核素示踪的崇明东滩的表观沉积速率都随潮滩植被的不同从陆到海方向逐渐降低,同时依过剩的210Pb和228Th,7Be的次序而增大。由过剩的210Pb和228Th计算的夏季沉积速率比冬季的稍高,而由7Be计算的夏季表观沉积速率则明显高于冬季的。结合沉积物粒度的时空分布和这些核素的大气通量,对利用这些核素测定潮滩沉积速率的影响因素进行了探讨。     

南海东北部表层海水中~(226)Ra的分布

报道1994航次南海东北部的226Ra。利用Mn－纤维富集海水中的Ra同位素，采用Mn－纤维直接射气法测量226Ra的比活度，228Ra的比活度采用228Ac的β计数法测量。研究海区226Ra的放射性比活度范围为0．62－1．17Bq·m-3,228Ra／226Ra）A.R介于2.78－4.59。226Ra的表层比活度分布大致表现为该海区东北部较高，中南部也有一较大值，表明陆源物质对这两个区域水体中的226Ra的贡献很大，其它区域分布较均匀。表层228Ra／226Ra）AR分布为靠近珠江口和西南区较高。此外，还将本航次的结果与该海区1992年春季航次的结果进行了比较。     

兴化湾西岸潮间带沉积物岩心放射性核素分布与沉积速率

利用2007年8月31日采集于福建兴化湾西岸的潮间带沉积物岩心样品,用γ谱方法测量了其放射性核素含量,对岩心中核素的分布及其成因进行了讨论,估算了研究区沉积物的沉积速率,探讨了沉积物的物源,结果表明:(1) 238U、228Th、228Ra、226Ra、210Pb、137Cs和40K的含量分别为35.0～60.6、52.6～69.3、49.0～66.5、22.7～36.2、26.3～84.8、0.5～1.3和775～831 Bq/kg;(2) 用238U、226Ra、137Cs和40K作为示踪剂进行物源分析发现,兴化湾潮间带沉积物主要源于邻近的福州和莆田地区的土壤,所占比率分别为54%和46%;(3) 用210Pbex和137Cs方法估算得兴化湾西岸潮间带沉积物的平均沉积速率分别为0.38 cm/a和0.36 cm/a.岩心中210Pbex分布表明,自20世纪末,研究区潮间带沉积速率加快.     

盐度对镭同位素在海南红树林沉积物解吸行为的影响

天然放射性镭同位素在沉积物上的解吸行为是影响其在陆-海交换过程中的关键所在。采用沉积物室内解吸实验和现场采集间隙水测量224Ra含量两种方法,对水体盐度梯度控制镭在海南八门湾红树林沉积物的解吸行为进行了讨论。结果表明:沉积物上可交换态224Ra的最大量为0.44dpm/g,解吸比为35%。利用间隙水的224Ra含量确定镭的分配比Kd与水体盐度S呈反比例函数:Kd=8.4×102/S,与室内解吸实验的结果相比更能代表镭在沉积物上的真实解吸行为。在深度25—40cm内,湿地沉积物的224Ra处于与其母体228Th的平衡状态,但223Ra很可能处于相对其母体227Th亏损状态。