石笋铀同位素组成对土壤环境变化的指示

通过测定南京葫芦洞两支石笋41个样品的铀、钍同位素组成,发现距今 75～18 ka期间洞穴石笋238U和δ234U0的变化与33°N夏季太阳辐射曲线、石笋δ18O曲线具良好的对比关系.洞穴上覆土壤带有机质丰度变化是控制石笋238U含量变化的主要因素,由此解释了石笋238U变化曲线与δ18O,同纬度太阳辐射曲线之间相位一致的原因,但水-土-岩之间238U迁移富集过程的复杂性导致238U与气候曲线在振幅上不完全一致;δ234U0指示了洞穴上覆土壤剖面成壤作用强度变化,较敏感地反映了本区下蜀黄土成壤作用与风成堆积过程.因此,洞穴石笋铀浓度及其同位素比率可作为新的洞穴气候环境替代指标.     

MC-ICP-MS铀同位素的高精度法拉第杯静态分析

铀同位素是地球和环境等科学领域的重要研究工具,然而铀同位素极大的丰度差异一直是高精度测试分析的难题.近年来质谱分析仪器公司推出的10¹³Ω高阻信号放大器显著提高了信噪比,适用于测试低丰度的²³⁴U.组合使用10¹¹、10¹²和10¹³Ω的高阻信号放大器可实现多接收器电感耦合等离子体质谱（Multiple Collector Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry, MC-ICP-MS）的铀同位素静态分析,即用10¹³Ω高阻放大器的法拉第杯接收²³⁴U,10¹²Ω的法拉第杯接收²³³U和²³⁶U,以及10¹¹Ω的法拉第杯接收²³⁵U和²³⁸U. MC-ICP-MS静态测试²³⁴U/²³8U和²³⁸     

锂原子量的校准质谱法测定

自F.Aston首次采用质谱法测定锂原子量以来,迄今积累了27项原子量数据,其中除两项对平均值A_r(Li)=6.941偏离很远以外,数据都落在不确定度U_r(Li)=0.002范围内.这样的变异范围实际上反映了自然界中锂同位素的丰度涨落. 在上述25项比较精密的测量中,有三项是使用了校准质谱法,即用高纯同位素~6Li     

濃縮鈾235的若干方法

天然鈾包含三种同位素,做为核燃料的鈾235的相对含量是很低的。这可以由下表看出: 同位素相对含量鈾235 0.712％铀238 99.282％鈾234 0.006％(可以忽略) 一般反应堆,特別是动力堆,需要U~(235)濃縮度比較高的核燃料。例如,苏联第一个原子能发电站用含U~(235)达5％濃縮度的核燃料。我国第一个重水型反应堆所用核燃料U~(235)的濃缩度为2％。苏联列宁号原子破冰船的反应堆中所有用核燃料U~(235)濃縮度为5％。飞机和潛艇等所用体积小、重量轻、功率大的     

铀系法测定钟乳石地质年龄可信度的讨论

铀系法的主要研究对象之一是钟乳石类碳酸盐。Rosholt等于1963年首次分析了八个钟乳石样品,发现~(230)Th和~(231)Pa普遍过剩,此现象被解释为体系形成后铀的迁移造成的。Cherdyndsev等在1965年报道了首批钟乳石的~(230)Th/~(234)U法年龄。他们用α谱分别测铀和钍的薄源,通过β测量~(234)Th,作化学回收的相对校正。尽管所得结果与地层研究吻合,但样品     

浙西前寒武纪火山岩中锆石U-Pb同位素定年及其含义

浙西前寒武纪火山岩主要发育于开化地区,属钙碱性岩系,厚约1200余米,构成松木坞群上部地层单元.因缺乏同位素定年资料,其时代归属和地层对比有争议.现对上述火山岩中5件样品的单颗粒锆石,作U-Pb同位素测定(表1,由天津地质矿产研究所李惠民测,具体测试技术和过程见文献[1]等),定年结果如下:①流纹岩中一颗锆石,其~(206)Ph/~(238)U,~(207)Ph/~(235)U和~(207)Pb/~(206)Pb表面年龄值基本一致,分别是808,809和809Ma,取     

U(Ⅳ)-U(Ⅵ)的同位素交换反应(Ⅱ)——亚铁离子对交换反应的催化作用

前文报道了在硫酸介质中酸度和反应温度对U(Ⅳ)-U(Ⅵ)同位素交换反应的交换速率的影响,得到了在分别选择合宜的酸度或温度时,都可以使半交换期t_(1/2)达到10s左右。然而,用氧化还原阳离子交换富集铀同位素时,~(235)U和~(238)U单级分离系数仅可达到1.001,对于这样的体系,半交换期应当小于1s才具有实际应用前景。     

柴达木盆地湖相沉积物中的钚

钚是自然界中广泛存在的超铀元素之一,已有一些学者测定了铀矿石中的钚和~(239)Pu/~(238)U比值.虽然各家因研究对象和测试方法不同,获得结果有差异,但其~(239)Pu/~(238)U的质量比均为n×10~(-12),n为(3±1),可见其变化范围较小.等较系统地研究了几种非铀矿物(铀含量为×10~(-6)级的物质)中的Pu/U质量比,其值在n×10~(-5)～n×10~(-8)之间,变化较大.本文研讨了柴达木盆地两个湖相沉积钻孔中钚的分布特征,进而探讨了导致非铀矿物中Pu/U与铀矿石中Pu/U比值的巨大差异的原因.     

小行星变热之谜

大物体比小物体更能保存热量. 地球内部的热能主要来自半衰期较长的4种放射性同位素--钾40、钍232、铀235与铀238,它们在几十亿年来逐渐衰变成稳定的同位素,同时释放能量.     

α-UO_3氧同位素分馏的重新计算

铀是大半径大原子量的元素,故学者们一致认为,其氧化物应是非常贫~(18)O的矿物,被排在δ~(18)O矿物富集顺序表的最底端.Hattori和Halas利用矿物内部力场数据和低温热容数据计算了UO_2和α-UO_3的氧同位素分馏方程,这是至今为止为数不多的光谱-热容模式法计算的例子.但仔细检查计算的结果,会发现其中的矛盾:α-UO_3和UO_2的力常数数据列于表1.从力常数可看出,α-UO_3的k_2与UO_2相差不大,而k_1则远远大于UO_2的K值,F值也以α-UO_3.为高,但计算结果中,α-UO_3却具有比UO_2更低的氧同位素分馏.众所周知,化学键键力越强,结     

在裂变径迹测定年代中准确测定中子通量

一、引言 裂变径迹技术测定年代必须使用准确的中子积分通量和~(235)U的中子有效裂变截面,通常是采用Au和Co活化监示器或用铀标准剂量玻璃的B值(φ=B_(ρd),φ为照射的中子积分通量,ρd为中子照射后铀标准剂量玻璃的诱发裂变径迹密度)测定中子通量,一般这些方法测定的中子积分通量不能代表与~(235)U反应的实际通量,有时测定值和实际值之间的差别是不     

超低本底单颗粒锆石CA-ID-TIMS U-Pb高精度定年方法

建立了超低本底单颗粒锆石高精度CA-ID-TIMS U-Pb分析方法.与国内早期实验室报道的全流程Pb本底(30~50 pg)相比,目前本工作全流程Pb本底水平已降低1个数量级以上(2~3 pg),可以更好地满足单颗粒锆石高精度ID-TIMS U-Pb定年要求.同时,详细研究了Pb流程本底的来源,并且对全流程Pb本底获得较高精度的Pb同位素比值测定结果.采用所建立分析流程对清湖(Qinghu),Ple?ovice,Temora 2等标准锆石进行了分析,获得了与文献报道值一致的Pb/U年龄测定结果,~(206)Pb/~(238)U加权平均值年龄测定精度优于0.25%(2σ,n≥7).     

高精度热电离质谱(TIMS)铀系法对第四纪标样年龄测定的研究

全球变化研究已成为第四纪地质学中的热点,其中年代尺度的高灵敏度、高精度测量又成为迫切需要解决的课题之一.Edwards工作表明,用热电离质谱(TIMS)技术研究珊瑚的~(238)U-~(234)U-~(230)Th体系,可以得到高精度的年龄谱.例如, Vanuatu地区 TAN珊瑚的年龄值为(180± 5) a, CWS珊瑚为(845± 8)a, Hispaniola珊瑚为(8294± 44) a, Barbados地区珊瑚为(128.1± 1.7) ka.这些结果引起了年代学工作者的兴趣.与通常的 α谱仪法相比较,质谱铀系法有明显的优点:(ⅰ)样品用量少,千年以下样品约用3～5g,万年以上样品用几百毫克;(ⅱ)测试时间短,铀、钍测量分别为 3～ 4 h;(ⅲ)测年精度高,百年至千年之间精度为 1％～3％,万年至 20万年之间为< 1％;( ⅳ)测年范围宽,可以测试 500 ka年以来的样品. 本实验使用的铀系标样为GBW04412, GBW04413和RKM-4.前两个标样经过《国家铀系标样对比计划》(USIP)的研究.它们取自贵州犀牛洞的石笋.4412为文石,有明显的年轮结构.4413为 50％文石, 50％方解石,两者皆呈白色、纯净. RKM-4采自 Barbados Kendal山阶地,为群体珊瑚Acropora palmata,文石占 99％.此样品经过 USIP研究,有 α谱仪法确定的数据.1 分析方法     

U(Ⅳ)-U(Ⅵ)的同位素交换反应——硫酸浓度和温度对交换速率的作用

氧化还原离子交换法分离铀同位素取得了可喜的进展。该法能够成功取决于两个基本因素:足够大的同位素富集系数和足够快的U(Ⅳ)-U(Ⅵ)的同位素交换速率。因此,两者成为离子交换法分离铀同位素的基本研究内容。近年来,不少作者较深入地研究了在各种环境内,特别是盐酸介质中的U(Ⅳ)-U(Ⅵ)的电子交换反应的动力学,得到了半交换期小于0.1s的结果。从而在日本建立了盐酸为介质的阴离子交换法富集铀同位素的中间试验工厂。     

~(227)TH/~(230)Th法的应用及钟乳石铀系年龄的可信度

从经典的~(14)C法上限到K-Ar法下限之间,多种测年技术,如铀不平衡系、顺磁共振(ESR)及热释发光(TL)等法,都处在发展过程中。我们曾讨论过,在排除了可能的操作误差后,钟乳石~(230)Th/~(234)U年龄有较高的内部一致性。但良好的精密度,以及与地层顺序的一     

小行星变热之谜

大物体比小物体更能保存热量。地球内部的热能主要来自半衰期较长的4种放射性同位素──钾40、钍232、铀235与铀238,它们在几十亿年来逐渐衰变成稳定的同位素,同时释放能量。地球因为体积巨大,热能损耗得相当慢,这说明了为什么地球至今仍有着熔融的内核,而且地表还有火山喷发。     

铌钽酸盐及磷酸盐矿物中铅的快速测定法

天然放射性同位素 U~(238)、U~(235)、Th~(232)衰变后形成稳定产物 Pb~(206)、Pb~(207)、Pb~(208)。因此,准确测定放射性矿物中 U、Th、Pb 及共同位素的含量,就可以根据 Pb/U、Pb/Th 的比例,计算出该矿物的绝对地质年龄。从复杂成分的矿物中析出铅的方法,在文献中记载不多。一般多利用硫酸氢钾熔融,然后用硫酸钡共沉淀,或者用氟氢酸溶解矿样,并以希土元素与铅共沉淀的方法。上述这些方法,铅的析出率都不甚高,只有70—80%,因此必须加入放射性同位素 Pb~(210)作内标来测定铅含量。     

北冰洋: 生物生产力的“沙漠”?

利用14C吸收法、3H吸收法、234Th/238U不平衡法和210Pbex测年法分别测定了北冰洋的初级生产力、细菌生产力、颗粒有机碳输出通量及沉积物有机碳埋藏速率. 结果表明, 北冰洋水柱积分生产力介于3.8~197.1 mmol C/m2@d, 高于早期的报道值, 其中楚克奇陆架区初级生产力水平高于深海盆地. 积分细菌生产力与初级生产力的比值大于0.5, 表明在北冰洋寒冷的水体中细菌活动并未受到明显限制. 由234Th/238U不平衡获得的234Th亏损程度、溶解态与颗粒态234Th停留时间、颗粒有机碳的输出通量均证实, 北冰洋深海盆地仍存在一定的颗粒清除、迁出作用. 夏季期间楚克奇陆架沉积物有机碳埋藏速率为25~35 mmol C/m2@d, 占水柱初级生产力的59%~82%, 表明有机碳的输送与埋藏是非常高效的. 上述证据均表明, 至少在夏季期间, 北冰洋并非生物生产力极其贫瘠的海洋"沙漠", 它存在相对活跃的海洋碳循环过程, 重新评估北冰洋在全球碳循环中的作用显得更为重要.     

两步激光诱导荧光法测量铀原子高激发态寿命

铀原子的能级寿命在激光分离铀同位素工程中是赖以选择合宜分离路线的不可缺少的数据。但铀的能级众多密集,光谱非常复杂,气化温度很高(≥2500K),又具有放射性,故其能级寿命测量在技术上是复杂的。铀原子高激发态寿命的成功测量标志着原子能级寿命测量的成就。迄今已发表的铀原子能级寿命(百余个)只占其能级数目的极小部分。我们曾用铀空心阴极灯作为蒸气源,以光电流法测量了一些基态跃迁能级的相对振子强度,和以激光诱     

C-12标记碳酸钡的制备和质谱分析

为着直接测定天然碳的同位素丰度,作者制备和分析了一种~(12)C标记的碳酸钡样品。用此样品和高丰度~(13)C样品经称重配样,可对质谱计进行质量歧视的校正,借迭代法可定出绝对的同位素丰度值A_(13)为0.1504(7)原子％~(13)C。