西安加速器质谱中心^(129)I加速器质谱分析方法建立及其在我国核环境示踪中的应用

随着中国核电的快速发展,核环境安全问题成为备受关注的基础性问题。^(129)I的加速器质谱(AMS)分析能够为我国核环境安全监测提供新的手段。新建立的西安加速器质谱中心对^(129)I测定的灵敏度达2×10^(-14),精度1.75%,为开展^(129)I的应用研究提供了良好的基础。西安加速器质谱中心已经建立了^(129)I-AMS分析的日常测量方法,建立了水样、土壤、植物等多种类型样品的制样方法,创新性地开发了无载体样品制备方法,解决了低碘含量样品中超低水平^(129)I的分离和制备技术难题。利用新建立的方法分析了我国一个核电站周边环境的^(129)I水平,结果表明^(129)I/^(127)I比值范围为(0.8~1.1)×10^(-10),与报道的大范围环境大气沉降本底水平一致,这说明没有明显可测量的^(129)I从核电厂排放到海水中,其周边环境安全可靠。

大气颗粒物中^(129)I的加速器质谱测量

建立了通过制备大气颗粒物中碘样品并采用加速器质谱(AMS)测量颗粒物样品中129I浓度的方法。采用此方法对日本福岛核电站泄漏事故期间北京大气颗粒物样品进行了129I测量,以此探讨129I在环境监测中的作用。北京地区大气颗粒物129I的测量结果显示,2011年3月26日的大气颗粒物中129I浓度已高于正常本底值的数倍,据推测这部分129I来源于福岛核电站泄漏事故。129I是重要的核裂变产物,其来源具有特殊性,较长的半衰期使其在核反应堆中长期积累,核泄漏早期存在区域环境高浓度129I现象,所以129I-AMS测量在辐射安全及应急监测方面具有潜在优势。

铀矿床中的^(129)Ⅰ核素研究

利用中国原子能科学研究院的串列加速器质谱计测定连山关铀矿床矿石和地下水中的￣（１２９）Ⅰ。结果表明，裂变产物￣（１２９）Ⅰ具有活泼的地球化学性质，矿石中的￣（１２９）Ⅰ由于地下水的淋滤而丢失。实验结果可供高放核废物处置库设计参考。

加速器质谱^(129)I分析及其在环境、地质研究中的应用

文章简要介绍了我们研究组近3年在^(129)I加速器质谱应用和分析方法方面的部分研究结果。测定了核前黄土样品中^(129)I水平,为地质定年的探索奠定了一定的基础;通过抽样分析检测了我国某核电站核环境安全的状况,结果表明当前它与大气沉降的本底水平一致,环境是安全可靠的;建立了水样、土壤、植物等不同类型样品中碘的分离、制备以及^(129)I加速器质谱测试方法,尤其对无载体微量碘分离、制备和其中^(129)I测量进行了探索,解决了超痕量碘样品的制备难题;此外,对实验用的试剂以及食用碘盐等进行了检验,示踪了不同来源的碘,为数据的可靠和问题的分析提供了保障。结果显示,^(129)I既是一个地质、环境示踪的有效工具,又具有定年的潜力和广阔的应用前景。

深圳大鹏半岛沿岸海水中^(129)I的分布特征和来源

研究核电站运行时产生并可能向周边海洋环境排放的长寿命放射性核素碘-129(129I)对生态环境的影响,应用超热中子活化分析和加速器质谱分析深圳大亚湾核电基地所处大鹏半岛沿岸海水样品中127I的质量浓度和129I的原子浓度.结果显示,核电站排水渠附近海水中129I的原子浓度(370.9×106/L),以及129I和127I原子浓度比(37.4×10-10)最大,但在5 km外的海域,即被稀释至本底量级水平,表明核电站对周边海洋环境中129I的影响甚微.该区域海水中129I仍主要来源于大气层核试验和核燃料后处理厂释放导致的全球大气放射性落尘,其目前水平对人体的辐照风险尚可忽略.

西安地区2008年降雨^(129)I水平与特征分析

降雨是大气中碘向陆地沉降的最主要方式。通过分析降雨中的^(129)I浓度和^(129)I/^(127)I比值,既可获得研究区域放射性碘的基础数据,也可为认识碘的来源提供基础数据。本工作分析了在西安收集的近1年(2008年4—10月)的降雨的^(129)I的浓度和水平,由于雨水样品中有机碘份额较高,采用NaOH热分解有机碘的方法对其进行了分解,萃取过程的化学回收率达63.3%—74.8%。127I浓度为0.45—14.10μg?L-1,^(129)I浓度为(1.18—48.91)×10~7 atoms?L-1,^(129)I和^(127)I浓度的变化趋势相似,具有随季节变化的特点,春季降雨^(129)I的浓度为(2.49—4.89)×10~8 atoms?L-1,^(129)I/^(127)I比值为(7.3—9.8)×10^(-9),夏、秋季降雨^(129)I的浓度为(1.18—7.32)×10~7 atoms?L^(-1),^(129)I/^(127)I比值为(1.2—12.0)×10^(-9),春季(4—5月)^(129)I、^(127)I浓度出现一个峰值,可能是由于春季降雨量少,大气中的^(127)I、^(129)I能够积累较长时间,之后通过湿沉降从大气中被去除。西安地区2008年降雨^(129)I的浓度及水平,与国际上已报道的不同地区雨水的^(129)I浓度和水平比较,处于较低水平,主要原因是我国及周边没有正在运行的大型核燃料后处理厂。西安降雨^(129)I/^(127)I比值总体上高于我国沿海海水和以海水中碘为主要来源的海藻,这一特征比值提示了西安降雨中的碘与我国沿海海水中的碘的来源存在差异。

南海北部海陆交互带土壤和沉积物中^(129)Ⅰ的分布特征及其影响因素

为保障我国核电工业健康有序发展,研究沿海核电站对周缘环境放射性的影响及关键排放产物在海陆交互带的地球化学行为至关重要。系统采集了我国南海海陆交互带58个表层土壤和海洋沉积物样品,采用氧化燃烧法结合共沉淀法分离和提纯碘,采用3MV加速器质谱仪(AMS)和电感耦合等离子体质谱仪(ⅠCP-MS)分别测量^(129)Ⅰ和^(127)Ⅰ。结果表明,区内昌江、防城港、阳江、岭澳和大亚湾核电站对周缘^(129)Ⅰ水平无明显影响;海陆交互带^(129)Ⅰ的主要来源为核武器试验的全球大气沉降和欧洲核燃料后处理厂排放的远距离传输。此外,不同利用类型的海陆交互带土壤对Ⅰ的富集作用具有明显的差异,呈现果园>林地>草地>农田的规律,而季风和降水对海陆交互带土壤中Ⅰ的分布影响较小。河流输入使河口和大陆架区海水中^(129)Ⅰ升高而^(127)Ⅰ降低,生物作用对陆坡和深海区^(129)Ⅰ和^(127)Ⅰ影响显著。