放射性同位素^(14)C测年在岩溶地下水中的应用及研究进展

放射性同位素^(14)C测年是获取岩溶地下水水文地质参数,探索岩溶地下水运移状态,评价其可持续利用的重要手段。搜集已公开发表的放射性同位素^(14)C文献资料和相关研究实例,对其主要来源、循环过程、测年原理、分析方法以及在岩溶地下水研究中的应用等内容进行系统论述。研究表明,目前放射性同位素^(14)C主要用于测定岩溶地下水年龄,通过地下水年龄分布和不同来源的同位素占比,科学识别地下水补给源、估算地下水补给速率、合理评估地下水的更新能力等,再现岩溶地下水运动过程,进而计算运移过程中同位素交换率,判断发生的岩溶作用程度,可示踪地下污染来源,揭示地下水污染质的迁移规律,可为水资源利用和环境评价提供关键性的依据。然而,在使用放射性同位素^(14)C测年的过程中,仍存在样品采集、处理流程不规范,仪器精度有限、测试价格昂贵、检测结果波动性大等问题。^(14)C测年范围有限,作为示踪剂指示作用单一,无法测定出过于“年轻”或者“古老”的岩溶地下水年龄。此外,地下水的运动过程中自然成因的“死碳”混入和人为因素的干扰也会造成测年结果的偏差,现有的校正模型暂时无法解决该问题,相关理论也缺乏研究,这给实际应用和进一步发展造成一定的困扰。该文指出放射性同位素^(14)C测年在未来仍需加强理论的研究,规范样品采集、处理流程,注重测试技术的开发,以解决“死碳”混入和人为因素的干扰造成的测年结果的偏差,多种示踪剂联合使用,提高测年精度和广度。

放射性同位素碳-14标记毒死蜱的合成与分析

以[14C]碳酸钡为放射性同位素原料,通过格氏反应、亲核取代、分子内环化反应、脱水芳构化、亲电氯代等9步放化反应和反相高效液相色谱(RP-HPLC)制备获得14C-毒死蜱(1,O,O-二乙基-O-(3,5,6-三氯-2-[2,6-14C]吡啶基)硫代磷酸酯,30.2 mCi)。以[14C]碳酸钡计,9步合成反应的总收率为11%。目标物14C-毒死蜱的化学结构经核磁共振氢谱、质谱和在线放射性高效液相色谱(HPLC-FSA)分析确认。放射性薄层成像分析(TLC-IIA)、离线放射性高效液相色谱(HPLC-LSC)、在线放射性高效液相色谱-二极管阵列检测器/质谱联用(HPLC-FSA/PDA/MS)和LSC分析表明,14C-毒死蜱的放化纯度和化学纯度均大于98%,比活度为55.2 mCi/mmol,可作为放射性示踪剂,用于毒死蜱的药代动力学、生态环境安全与污染消减机制等研究。

放射性同位素碳-14标记氯虫苯甲酰胺的合成与分析

以[14C]碳酸钡为放射性同位素原料,通过格氏反应、亲核取代、胺化和缩合等8步放化反应制备了2种放射性同位素碳-14标记的氯虫苯甲酰胺粗品,经反相高效液相色谱(RPHPLC)纯化获得标记物纯品14C-氯虫苯甲酰胺[3-溴-N-[4-氯-2-甲基-6-(甲氨基[羰基-14C]甲酰基)苯基]-1-(3-氯-2-吡啶基)-1H-吡唑-5-甲酰胺(2,55.6 mCi)和3-溴-N-[4-氯-2-甲基-6-(甲氨基甲酰基)苯基]-1-(3-氯-2-吡啶基)-1H-吡唑-5-[羰基-14C]甲酰胺(3,58.6 mCi)]。以[14C]碳酸钡计,两种标记物的总放化收率分别为32%和52%。其结构经核磁共振氢谱、质谱和在线放射性高效液相色谱(HPLC-FSA)分析确认。放射性薄层成像分析(TLC-IIA)、离线放射性高效液相色谱分析(HPLC-LSC)、在线放射性高效液相色谱-二极管阵列检测器/质谱联用(HPLCFSA/PDA/MS)和LSC分析表明,两种14C-氯虫苯甲酰胺的放化纯度分别为99.8%和99.6%,化学纯度分别为99.1%和98.4%,比活度分别为52.45 mCi/mmol和52.30 mCi/mmol。这2种标记物可作为放射性示踪剂,可满足氯虫苯甲酰胺在中国的登记代谢试验研究的需要。

单体分子放射性碳同位素分析在海洋科学及环境科学研究中的应用

单体分子放射性碳同位素分析(CSRA)是近十几年来发展起来的一项新兴的分析手段,将所需的单体分子(生物标志物)从复杂的环境样品基质中分离并富集,再进行加速质谱仪(AMS)的放射性碳(14C)测定。这种分子水平的放射性碳同位素测定技术能够揭示出总有机质同位素组成的异质性,为解释有机碳的来源、迁移和转化等提供了新型的手段。在海洋科学研究中,单体分子放射性碳同位素分析已应用于计算碳在全球各储库的逗留时间并揭示和定量估算化石源有机碳的输入、指示沉积物的搬运过程、示踪微生物的代谢途径、改进沉积物年代学等;在环境科学研究中,单体分子放射性碳同位素分析可用于有毒物质(如多环芳烃)的源解析,示踪有机污染环境中微生物的代谢途径等。伴随着单体分子分离技术的改进及AMS灵敏度的提高,CSRA技术的应用会更加广泛。

放射性同位素^（14）C的应用

放射性同位素^（１４）Ｃ的应用黑龙江虎林县高级中学（１５８４００）褚廷夫自然界中碳元素有三种同位素．即稳定同位素‘’Ｃ和“Ｃ；放射性同位素，半衰期为５７３０年的“Ｃ．“Ｃ的应用主要体现在两个方面：一是在考古学中测定生物死亡年代，即放射性测年法；一是以?..

放射性同位素C^(14)绝对测量方法的应用简介

放射性同位素C^14的绝对测量是建立在现代的精确的核物理方法基础之上的．这种测量接近目前核探测技术或者说是低能量弱放射性探测技术所能达到的极限。

放射性碳同位素在水文地质中的应用进展

放射性碳同位素(14C)可以有效的用于地下水年龄测定,并作为示踪剂求取水文地质参数,研究地下水动态,已为水文地质的发展作出了巨大的贡献。尤其是近十年来,14C制取测试技术和数据分析理论的迅速发展给水文地质的研究带来了新的动力。本文具体介绍了14C在水文地质上测年和示踪剂的应用进展,并概述了推动其发展的测试技术分析理论,最后对今后的研究方向提出了展望。

放射性同位素示踪法研究CT-707在健康男性受试者体内的吸收和排泄

目的:研究CT-707在健康男性受试者体内的吸收和排泄。方法:采用放射性同位素^(14)C标记CT-707,单次给予6名健康男性受试者300 mg(120μci)[^(14)C]CT-707混悬制剂空腹口服,使用液体闪烁计数仪(LSC)测定血浆、粪便和尿液的总放射性,用WinNonlin(8.1版Pharsight)软件按非房室模型计算血浆中总放射性的药代动力学参数,根据各时间间隔收集尿液和粪便的重量及放射性物质浓度,计算尿液和粪便中总放射性的回收率。结果:6名健康男性受试者单次空腹口服300 mg[^(14)C]CT-707552 h(23 d)后,血浆中总放射性的平均主要药代动力学参数如下:AUC_(0-t)为(1049.15±589.38)ng·Equ.g^(-1)·h,AUC_(0-∞)为(2288.64±511.05)ng·Equ.g^(-1)·h,C_(max)为(229.00±63.66)ng/Equ.g,T_(max)和t_(1/2)分别为(2.83±1.47)h和(6.17±2.43)h。排泄试验结果显示:CT-707主要从粪便中排泄,粪便平均累计回收率约为(76.24±3.43)%,部分从尿液中排泄,平均累计回收率约为(3.41±1.00)%,总的平均累计回收率约为(79.65±3.26)%。CT-707耐受性良好,未报告严重的不良事件。结论:健康男性受试者单次空腹口服CT-707混悬制剂后,吸收迅速,消除较快,大部分通过粪便回收,安全性及耐受性好。

CARR辐照生产同位素^(14)C的靶件传热安全研究

放射性同位素^(14)C主要通过堆内辐照高纯AlN粉末靶材生产,靶件在辐照过程中的发热是影响靶件安全的主要因素。本文使用MCNP、RELAP5对核发热和靶件表面温度等参数进行模拟计算,并与实验数据进行比较。结果表明,靶件在堆内辐照过程是安全可控的。

环境同位素在水文地质和环境地质研究中的应用

氢和氧的稳定同位素作为水起源的标记业已成为水文地质学和环境地质学的重要工具，被用来定量评价自然界的许多水文地质学和环境地质学过程。但是，难点是标记的确定，^14C作为时钟可用于测定地下水年龄。然而，放射性碳是一个难于掌握的工具。困难是确定补给水到达潜水面时^14C的初始放射性。

C^(14)年龄测定的液体闪烁计数法

C^14年龄测定关键在于确定样品中的C^14比放射性。早期，气体正比计数器成功地解决了这个问题，但制样流程冗长繁杂。而液体闪烁计数法，则具试样内部含碳量高、制样流程短、操作程序简单等优点。液体闪烁计数法与气体计数法相配合可使C^14年龄测定更趋完善。

碳同位素

carbon isotope 自然界中碳以12C、13C、14C等多种同位素的形式存在，12C、13C相对丰度分别为98．89％、1．11％；14C只有极微量且具放射性，半衰期为5730年。其他同位素由人工核反应获得，均有放射性。

天然放射性碳年代测定报告(一)

利用C14同位素的放射性衰变规律,测定含碳物质年代的方法,近年来在历史地理学、考古学等学科的研究中,得到广泛的应用。本刊将陆续发表有关测定报告,供研究者选用。本报告公布的年代数据均以1950年为起点。换算年代所用的C14半衰期为5730年。

两种放射性同位素碳-14标记毒氟磷的合成与分析

以[^(14)C]碳酸钡为放射性同位素原料,通过乙炔环三聚、苯羧基化和甲基化、胺化、环化、亲核取代、格氏、还原、氧化等反应和反相高效液相色谱(HPLC)纯化获得了2种放射性同位素碳-14标记毒氟磷[N-[2-(4-甲基[苯基-U-^(14)C_6]苯并噻唑基)]-2-氨基-2-氟苯基-O,O-二乙基甲基膦酸酯(2,20.6 m Ci)和N-[2-(4-甲基苯并噻唑基)]-2-氨基-2-氟苯基-O,O-二乙基[^(14)C]甲基膦酸酯(3,32.4 m Ci)],其结构经核磁共振氢谱(~1H NMR)和在线放射性高效液相色谱-二极管阵列检测器/质谱联用(HPLC-FSA/PDA/MS)分析确认,反应总放化收率/化学收率分别为31%和67%.放射性薄层层析-同位素成像分析(TLC-IIA)、离线放射性高效液相色谱(HPLC-LSC),HPLC-FSA/PDA/MS和液体闪烁测量(LSC)分析表明,两种标记物的放化纯度和化学纯度均大于98%,比活度分别为25.5,55.5 m Ci/mmol.该标记物可作为放射性示踪剂,用于毒氟磷的代谢、残留和环境行为等研究.

用^(14)C方法确定深部地下热水系统边界性质的研究

以天津塘沽馆陶组Ⅲ段底砾岩热储层地热系统为例 ,根据 13个监测点所测的放射性同位素1 4C资料 ,计算了地热水的年龄。在分析地热水年龄的平面和垂向分布规律的基础上 ,推断了西部的沧东断裂及北部边界的性质 。

^(14)C标记利多卡因(二乙基甘氨酰二甲苯胺)的合成

14 C -利多卡因由14 C -二乙胺和ω -氯乙酰 - 2 ,6 -二甲基苯胺缩合制得 ,而14 C -二乙胺由Ba14 CO3 途径K14 CN和CH3 14 CN氢化而制得。14 C -二乙胺和14 C -利多卡因各自用HPLC和TLC检定放化纯度 >99%。它为研究肝储备功能动物呼气试验提供了有力的手段。

[^(125)I]-(A14)单碘胰岛素在荷人肝癌裸鼠体内的趋瘤特性研究

目的 :观察放射性碘标记胰岛素在荷人肝癌裸鼠体内的趋瘤或亲肿瘤 (tumor-seeking)特性。方法 :采用荷人肝癌裸鼠模型。用 [12 5I]- (A14)单碘胰岛素进行荷人肝癌裸鼠体内分布实验和抑制实验。结果 :体内分布实验显示肝癌组织摄取 [12 5I]- (A14)单碘胰岛素明显高于本底组织 (肌肉 ) ,肿瘤与血和肿瘤与肌肉的放射性比值随时间延长而增高。体内抑制实验发现肿瘤组织于 30min的抑制率为 35 .0 %。结论 :[12 5I]- (A14)单碘胰岛素在荷人肝癌裸鼠体内 ,通过受体介导作用 ,能被肝细胞癌组织特异性摄取。

碳-14用于年份酒时间的测定

生产酒类产品原料中的C14原与大自然的C14是平衡的,但一旦收获用其生产酒,光合作用即停止,其β放射性衰变率遵循衰变定律,即按指数函数随时间而衰减。该原理可用来分析测试以农副产品为原料发酵生产年份酒的C14β放射性,从而确定年份酒的贮存时间。

^(14)C用于天然食品添加剂的检测

粮食、水果、蔬菜、畜禽、鱼类中放射性同位素14C,原与大自然的14C是交换和平衡的,一旦收获、屠宰、宰杀,光合作用虽停止,14C平衡被破坏,但仍有14C-β放射性,只是其衰变率遵循指数函数(随时间而衰减)。石油与煤是埋藏于地下的腐烂植物,经3亿年以上的生化反应变迁而成,大大超过14C的10个半衰期,14C-β放射性早已衰变完不再存在,以石油热裂化气、天然气、煤干馏产品(煤焦油)为主要原料,通过基本有机合成与异构化、聚合、氢化、氧化等有机化学反应生产的合成添加剂,不含有放射性同位素14C。该原理可用来检测食品添加剂的14C-β放射性,确定生产原料是否为农副产品或有机化学合成产品,以及天然食品添加剂中是否混有合成添加剂。真实性检测步骤,将液体或固体食品添加剂样本通过不同的预处理和分离纯化制成闪烁液,采用液体闪烁计数器(经14C标准物质校正)测定其14C—β放射性,然后将数据与工作曲线进行分析与比较。