水泥碳化规律及其对^(137)Cs的吸附研究

水泥是放射性废物处置库建设所必需的胶凝材料。在处置库设计运行的年限内,环境中的CO_(2)会进入水泥中导致水泥碳化使其物化性能发生变化,从而影响其对放射性核素的阻滞性能。为考察水泥碳化对放射性废物处置库长期处置安全的影响,研究了水泥碳化规律及其对裂变核素^(137)Cs的吸附性能。采用多种表征手段研究了水泥碳化前后物化性质的变化,结果表明:碳化过程主要是水化产物Ca(OH)_(2)和水化硅酸钙向CaCO_(3)的转化,水泥比表面积随碳化程度的增强而增大。通过吸附实验研究^(137)Cs在碳化水泥中的吸附行为,考察碳化对水泥吸附^(137)Cs性能的变化,结果显示:碳化极大提升了水泥的吸附能力,且吸附能力随碳化程度的增强呈现先增大后减小整体明显优于未碳化水泥的变化规律;水泥吸附^(137)Cs为化学单层吸附,碳化并未改变水泥吸附^(137)Cs的机理。

2013—2023年宁德核电厂周边海洋生物中^(137)Cs放射性水平分析与评价

环境中的^(137)Cs是公众所受内照射剂量的主要元素之一,在我国核电事业繁荣发展及日本福岛第一核电站排放核污染水的背景下,需要重点关注环境中^(137)Cs的放射性水平。该文对2013—2023年宁德核电厂周边海洋生物中^(137)Cs放射性水平进行分析与评价,结果表明,宁德核电厂周边海洋生物中^(137)Cs比活度范围仍处于环境本底水平,周边居民食入水产品中^(137)Cs所致公众年有效剂量远低于国家规定的剂量限值。

聚丙烯装置^(137)Cs 密封源料位计的安全措施与对策

介绍了聚丙烯装置^(137)Cs密封源料位计的生产工艺和测量原理,分析了^(137)Cs密封源料位计现有的安全控制措施和存在的问题,并提出了相应的对策,从而提升了聚丙烯^(137)Cs密封源的安全防护控制水平。

2022年台湾海峡海水中^(137)Cs放射性水平调查与评价

^(137)Cs是海洋环境中最受关注的放射性核素之一。该文对台湾海峡表层海水中^(137)Cs的放射性水平进行调查和评价,结果显示,2022年9月和11月台湾海峡表层海水中^(137)Cs比活度分别为1.12~2.70 Bq/m^(3)和1.57~2.53 Bq/m^(3),未见明显异常,海水中^(137)Cs比活度的最大值远低于国家海水水质标准限值;9月^(137)Cs呈离岸增加的空间变化趋势,但离岸海域海水中^(137)Cs的时间变化不明显。

中国^(137)Cs本底值区域分布研究

137Cs区域本底值的确定是应用137Cs法研究土壤侵蚀的首要问题。本文利用Walling和He的137Cs本底值计算模型和软件对中国137Cs本底值区域分布进行了模拟计算。结合前人对中国不同区域137Cs本底值的研究结果,将各区域137Cs实测本底值同模拟值进行比较,指出了模拟结果存在的主要问题,在此基础上讨论了中国137Cs本底值的区域分布特点和影响中国137Cs区域本底值的主要因素。

太湖THS孔现代沉积物^(137)Cs和^(210)Pb的分布及计年

太湖THS沉积物柱状岩心中存在3个明显的137Cs蓄积峰,高含水率和有机质含量是前苏联切尔诺贝利核电站核泄漏对应的137Cs蓄积峰向表层迁移的一个可能的原因。利用137Cs核素1963年和1975年对应的蓄积峰计算出沉积速率为0.34 cm/a。利用137Cs核素1963年对应的蓄积峰进行校正,采用210Pb计年的CRS模式获得不同时段的沉积速率,发现在80年代末沉积物堆积通量最高,达到0.6 g/(cm2.a)。两种计年方法的结合有助于认识沉积速率的变化情况。

青海共和盆地土壤风蚀的^(137)Cs法研究(Ⅱ)——^(137)Cs背景值与风蚀速率测定

通过对高寒草原背景值样点(RS7)的分析,将共和盆地的137Cs背景值含量确定为(2691.78±196 08)Bq·m-2,基本接近北半球137Cs背景值的平均水平,其137Cs剖面满足尖峰分布函数,与公认的理论分布(即负指数分布)相比,呈现出峰值下移和曲线趋平的现象,可能与近几十年来137Cs的稳定下渗有关。应用137Cs背景值剖面分布函数,建立了风蚀速率的137Cs估算模型,估算出四个样方的土壤风蚀速率,并由此转化为区域风蚀速率,计算出共和盆地区域土壤风蚀速率为12 556t·hm-2·a-1,通过蚀积平衡检验,其误差水平小于10%。并分析了风蚀物的输出途径及其所占比例。

植物对^(137)Cs污染土壤的修复

选用了南瓜、油菜、虎尾草、红梗叶甜菜、东升叶甜菜和红甜菜等几种植物,通过盆栽模拟,研究不同活度137Cs污染的广东大亚湾水稻土、浙江秦山水稻土和北京褐土的生物修复作用。结果表明,供试植物在3种土壤上均对137Cs有较强的吸收能力,并随137Cs施入量的增加而增加,两者呈显著正相关r2=0.9989。在污染水平相同的情况下,试验发现,虎尾草、油菜和南瓜所吸收137Cs的比活度随土壤的pH值降低而增加。6种植物的生物修复能力差异较大,综合评价结果为,对137Cs污染土壤修复能力的顺序是:虎尾草>油菜>红梗叶甜菜>南瓜>红甜菜>东升叶甜菜。

东平湖沉积物^(210)Pb、^(137)Cs垂直分布及年代学意义

对东平湖沉积物柱状岩芯放射性年代学研究表明:12cm处的 ^(137)Cs比活度峰值对应于1963年人工核试验高峰,9cm和6cm处的 ^(137)Cs比活度蓄积峰可能分别与1974年的全球核素散落和1986年前苏联切尔诺贝利核电站核泄漏有关;^(210)Pb比活度随深度呈指数衰减,利用 ^(137)Cs核素1963年对应的蓄积峰进行校正,采用 ^(210)Pb计年的CRS模式建立了1889年以来东平湖现代沉积年代序列。根据 ^(210)Pb年代序列,计算了东平湖现代沉积速率,发现近百年来东平湖地区沉积速率有明显变化:1889～1945年,沉积速率较高,平均达0.297g/cm^2·a;1945～1963年,沉积速率整体处于下降趋势;1963～2000年,沉积速率比较稳定,平均约0.141 g/cm^2·a;约2000年以来,沉积速率有增高趋势。通过分析认为,1945年以前东平湖较高的沉积速率可能与东平湖作为黄河水的自然滞洪区有关;1950年代国家对东平湖的治理改造,控制了黄河水的自然倒灌,导致了东平湖沉积速率的迅速下降;1963年以后,由于黄河上中游大型水利工程设施的修建,抑制了东平湖调洪功能的发挥,导致东平湖沉积速率低而稳定;近年来,东平湖沉积速率有增大趋势,这可能与湖区人民发展围网养殖带入较多的沉积物有关。

渤海湾老狼坨子海岸带^(14)C、^(137)Cs、^(210)Pb测年与现代沉积速率的加速趋势

通过对渤海湾西岸L剖面中同一关键层的碳酸钙和原生腹足类壳体的14C测年对比研究,确定了晚全新世约2800calBP的层位及沉积速率0.045cm/a;8个样柱的137Cs和210Pbexc强度、蓄积量揭示了距今约120年来堤后盐沼的平均沉积速率约为0.35cm/a,而面向开放海湾的潮坪上部则达到约2～3cm/a。研究区近1个世纪以来沉积速率的加速趋势,是渤海湾西岸泥质海岸带的特征之一。

黔中高原岩溶丘陵坡地土壤中的^137Cs分布

黔中岩溶坡地土壤中137Cs的深度分布坡顶和坡底具有相同的趋势,次表层土壤中137Cs的比活度最大;坡中土壤中137Cs的含量先增加后陡然减少。岩溶坡地土壤中137Cs的比活度介于9.1 Bq/kg^56.9 Bq/kg之间,变化趋势顺坡降低,与土层厚度变化趋势相反;平均比活度为26.1 Bq/kg,远远大于本底值。岩溶坡地土壤中137Cs的面积活度介于144.7 Bq/m2~440.2 Bq/m2之间,顺坡变化趋势不明显;与本底值比较,流失比较大;可能的原因一是黔中岩溶坡地早期石漠化较严重,基岩无法吸附137Cs,导致核爆期间沉降的137Cs随水流失;二是岩溶坡地土壤中的137Cs随土壤颗粒发生了地下漏失。基于以上调查和目前的计算模型,认为用于调查均质土壤地区土壤侵蚀的137Cs法暂时不适合直接用于基岩型岩溶坡地土壤侵蚀速率的调查。

内蒙古乌梁素海^210Pb和^137Cs测年与现代沉积速率

对乌梁素海沉积物柱心样品进行210Pb、137Cs测年分析表明,柱心剖面上有明显的1963年蓄积峰,这个蓄积峰对乌梁素海的现代沉积有明显的时标意义。根据210Pb的CRS模式,可以计算出每个样品深度所对应的年代,在该沉积柱心中与137Cs时标吻合较好。乌梁素海的沉积速率并不稳定,变化比较大,表明乌梁素海近113 a来沉积环境不稳定。210Pb、137Cs两种计年方法的结合有助于认识沉积速率变化较大的沼泽的沉积状况,也有助于对核素计年方法的理解。

^(137)Cs法估算南方红壤地区土壤侵蚀作用的初步研究

第四纪红色粘土发育的红壤在我国南方地区分布较广 ,不合理的开发和利用导致植被覆盖破坏严重 ,致使该地区长期以来遭受强烈的土壤侵蚀作用。1 37Cs作为一种有效的示踪剂 ,在国内外越来越多地用于中长期 ( 4 0余年 )以来的土壤侵蚀模数的估算。采用 1 37Cs技术 ,研究第四纪红色粘土发育的红壤典型小流域的土壤侵蚀作用。结果表明 ,该流域的1 37Cs基准值为 2 10 7Bq/m2 ;对于表土质地较为粘重的非耕作红壤而言 ,1 37Cs在土壤剖面中呈指数型分布 ;该流域内山坡和山顶非耕作土的 1 37Cs分布深度通常在 15 cm以内 ,而耕作土中则达 3 0 cm ;对于坡度相对较大 ( 5 .5～ 11°) ,植被条件较差的迎风坡非耕作红壤而言 ,其土壤侵蚀模数达 11.2～ 14 .5 t/hm2 · a;对于坡度较小 ( 1.5～ 4 .5°) ,植被条件较好的背风坡非耕作红壤而言 ,土壤侵蚀模数为 0 .3～ 10 .8t/hm2·a;坡上部水作梯田的侵蚀作用比坡下部的水作梯田小 ,且水作梯田比旱作梯田更有利于水土保持。

东北四海龙湾玛珥湖沉积物纹层计年与^(137)Cs、^(210)Pb测年

对东北四海龙湾玛珥湖SHL F6孔纹层沉积物的137Cs放射性测量表明:137Cs比活度的最大值出现在 5 5cm处,对应于 1963年世界原子弹试爆高峰期。纹层计年表明 0~6cm共有 35个纹层层偶。从 7 5cm到 6 5cm, 137Cs比活度从 2 56±0 09dpm/g急剧增加到 18 68±0 17dpm/g,可能 6 5cm对应于 1954年。通过测量 226Ra子核214Pb和214Bi(能量为 295keV, 352keV和 609keV)放射的光子数获得226Ra比活度数据,然后求得过剩210Pb比活度(210Pbuns)。210Pbuns比活度随深度增加而呈指数衰减,其异常波动可能与人类活动以及沉积速率变化有关,例如5 5cm处210Pb比活度较高,与137Cs的峰值对应,这可能与 1963年前后人工核实验的高峰有关,因为核试验不仅产生137Cs,而且可以产生208Pb和210Pb; 4 5cm处210Pb比活度较低,而226Ra较高,可能与人类活动加剧,导致沉积速率增加有关。根据210PbunsCRS模式, SHL F6孔 0~19cm的平均沉积速率为 20mg/cm2·a,或约为 0 11cm/a。210Pb测年数据与137Cs时标及纹层计年均有很好的一致性。四海龙湾玛珥湖发育的纹层为年纹层,可以建立高分辨率时间序列。

利用^(137)Cs技术研究黑土坡耕地土壤再分布特征

利用^(137)Cs示踪技术和不同的理论模型研究典型的东北漫岗地形的黑土土壤再分布状况 .通过野外采样和模型分析 ,得出研究区^(137)背景值为 2 2 32 75Bq·m- 2 ,介于长江三角洲和黄土高原背景值之间 ,表明^(137)沉降与纬度和降水相关 .研究区各地貌部位^(137)含量在水平方向和深度分布上有很大的分异 .坡肩部位^(137)含量最低 ,土壤侵蚀最为强烈 ;坡顶和坡背侵蚀较为微弱 ;坡脚和坡足基本上表现土壤沉积 .^(137)分布深度从坡肩 2 0cm到坡足 80cm土层 ,表现出该区经历了强烈的侵蚀和沉积过程 .文中采用 4种常用的^(137)土壤侵蚀模型估计研究区的土壤侵蚀速率 ,结果表明 ,PM模型明显低估了土壤侵蚀速率 ,MBM1明显高估了土壤侵蚀速率 ,MBM2 和MBM3估计的结果较为相近的合理结果 .

^(137)Cs示踪技术在滦河源区栗钙土风蚀速率估算中的应用

对采集于滦河源区 3个栗钙土剖面中的 2 7个土层样品的pH、有机碳含量、碳酸钙含量、密度及质地进行了化验分析 ,运用ADCOM10 0超低本底γ谱仪测定了土壤样品1 37Cs的比活度 .结果表明 ,自然栗钙土以及被风蚀土壤剖面中1 37Cs比活度随深度呈指数递减式分布 ,其最大渗透深度可达约 3 0cm ;利用1 37Cs示踪技术估算的研究区土壤风蚀速率在 0 1842cm·a- 1 和 0 2 897cm·a- 1 之间 ;栗钙土不同粒径土壤颗粒中1 37Cs的比活度差异显著 ,即细粒 (粒径≤ 0 10mm的极细砂、粉粒和黏粒 )中1 37Cs比活度大于细砂 (0 10～ 0 2 5mm)中1 37Cs比活度大于粗粒 (0 2 5～2 0 0mm的中砂、粗砂和极粗砂 )中1 37Cs比活度 .可见 ,运用1 37Cs示踪法可以定量估算区域土壤风蚀速率 ,但需综合考虑1 37Cs在土壤中的分布、土壤有机质含量和质地等因素 。

长江上游云贵高原区泥沙来源的^(137)Cs法研究

通过云贵高原区龙川江流域不同源地表层土壤和坝库淤积泥沙 13 7Cs含量的对比 ,结合流域土地利用现状 ,分析了 4个不同土地利用类型小流域相对来沙量 ,结果表明 ,侵蚀裸坡和沟道重力侵蚀是坝库淤积泥沙的主要来源 ,随着流域面积增大 ,相对产沙量为 54%～ 85%。

川中丘陵区和三峡地区小流域侵蚀产沙的塘库沉积^(137)Cs断代

选择川中丘陵区和三峡地区四川盐亭、南充和重庆开县的4个小流域,采集塘库沉积泥沙137Cs样品,确定了1963年以来塘库淤沙量,并据此分析了流域输沙模数和侵蚀模数。研究表明,开县春秋沟的淤沙模数最高,为1869t.km-2.a-1;盐亭武家沟和集流沟分别为701t.km-2.a-1和710 t.km-2.a-1;南充天马湾沟为566 t.km-2.a-1。对小流域地貌特征的分析和谷地水田取样结果表明,除塘库淤积区外,各小流域谷地内基本无泥沙淤积。因此,除南充天马湾沟按现有水面面积作为淤积面积求算的淤沙模数明显偏小外,其他小流域的塘库淤沙模数基本可以表征各研究小流域的侵蚀模数。对研究小流域侵蚀产沙影响因素的分析表明,除降雨和土地利用状况外,地形起伏、土壤抗蚀性及岩层产状也是三地侵蚀程度差异的重要原因。

张家口坝上地区农田土壤风蚀的^(137)Cs示踪研究

利用137Cs示踪法,计算了张家口坝上地区1963年以来的农田土壤风蚀模数.结果表明,该区域的农田普遍处于风蚀状态,平均风蚀模数为8 362.34 t.km-2.a-1,平均风蚀厚度约为0.53 cm.a-1,达到极重度风蚀.农田风蚀模数存在明显的空间差异性和规律性,反映了风蚀环境和农田管理方式等因素的空间差异性.

纹层计年与^(137)Cs、^(210)Pb法对比研究东北二龙湾玛珥湖现代沉积速率

通过对东北二龙湾玛珥湖顶部无扰动岩心显微研究,证明此岩心发育有良好的年纹层。据精确统计,0~5.5cm间为36个年纹层,纹层计年的误差为4%~7%,年纹层厚度为1.1~2mm不等,平均沉积速率为1.53mm/a,5.5cm处对应于1965年。而二龙湾沉积物(从6.5cm到5.5cm)岩心的137Cs比活度值急剧增加,从(4.67±0.29)dpm/g增加到(12.06±0.47)dpm/g,在5.5cm处有一个较为明显的蓄积峰值,这一峰值被确认对应为1963年全球137Cs散落的高峰期。另外据210Pbex比活度CIC模式,5.5cm处约为1962年,这和137Cs比活度曲线的1963年时标相一致。印证了纹层计年的精确性,完全可以建立高分辨率时间序列。