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。

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。

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。

高比活度碳-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,通过格氏反应、Curtius重排、亲核加成、硫代及关环等7步反应,制备了同位素碳-14标记的毒氟磷粗品,经反相高效液相色谱(RP-HPLC)纯化获得标记物纯品^(14)C-毒氟磷(N-[2-(4-甲基苯并[2-^(14)C]噻唑基)]-2-氨基-2-氟代苯基-O,O-二乙基甲基膦酸酯,38.3 m Ci)。7步反应的化学收率/放化收率为10%。其结构经核磁共振氢谱、质谱和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)、高效液相色谱-液体闪烁测量联用分析(HPLC-LSC)、高效液相色谱-流动液体闪烁测量/二极管阵列检测器/质谱联用分析(HPLC-FSA/PDA/MS)和LSC分析表明,^(14)C-毒氟磷的放化纯度和化学纯度均大于98%,比活度为58.0 m Ci/mmol,可作为放射性示踪剂,用于毒氟磷的代谢和环境行为等研究。

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.

高比活度碳-14标记吡虫啉的合成与分析

以[14 C]碳酸钡为原料,通过格氏、还原、溴化和亲核取代等五步反应制备了碳-14标记吡虫啉的粗品,经制备型HPLC纯化获得了目标物14 C-吡虫啉(1-(6-氯-3-吡啶[14 C]甲基)-N-硝基咪唑-2-亚胺,1 354.2 MBq)纯品,反应总放化收率为51%。目标物化学结构经质谱(ESI-MS)和核磁共振氢谱(1 H NMR)确认,其放化纯度和化学纯度分别以放射性薄层层析-同位素成像分析法(TLC-IIA)、离线放射性高效液相色谱法(HPLCLSC)、在线放射性高效液相色谱法(HPLC-FSA)和多波长高效液相色谱法(HPLC-PDA)测定。结果表明,目标物14 C-吡虫啉的放化纯度和化学纯度均大于98%,比活度为1 871.46GBq/mol。目标物14 C-吡虫啉可作为放射性示踪剂,用于吡虫啉在不同植物中的定向积累与代谢特征研究。

高比活度碳-14标记氟噻草胺的合成与分析

为开展除草剂氟噻草胺在我国的登记代谢试验,本研究以4-氟[U-(14)^C]苯胺为同位素原料,经还原胺化、缩合、取代、水解和醚化五步放化反应获得N-(4-氟[U-(14)^C]苯基)-N-异丙基-2-((5-(三氟甲基)-1,3,4-噻二唑-2-基)氧基)乙酰胺(2,总活度201.65 MBq;比活度2049.80 MBq·mmol^(-1);化学纯度和放化纯度均大于98%,总放化收率39%);以[C]硫氰酸钠为同位素原料,经加成、水解、环化、重氮化和醚化五步放化反应获得N-(4-氟苯基)-N-异丙基-2-((5-(三氟甲基)-1,3,4-[2-C]噻二唑-2-基)氧基)乙酰胺(3,总活度287.86 MBq;比活度2042.40 MBq·mmol^(-1);化学纯度和放化纯度均大于98%,总放化收率14%)。两种标记物的结构经核磁共振氢谱((1)^H NMR)和质谱(MS)分析确认,质量指标经高效液相色谱(HPLC-PDA)、放射性薄层成像分析(TLC-IIA)、在线放射性高效液相色谱(HPLC-FSA)和液体闪烁法(LSC)测定,均可作为放射性示踪剂。本研究结果为氟噻草胺的同位素示踪研究(包括该除草剂在我国的登记代谢试验)奠定了物质基础。

科学家攻克碳-14衰变缓慢之谜

在常见同位素——例如碳-11、氧-15和氮-13——的“动物园”中，碳-14就像兔群中的一只乌龟，而且还是那种爬得最慢的乌龟．尽管“表兄弟”们仅仅需要几分钟或几小时便能够完成衰变，但这种放射性同位素需要经过5730年，才能有一半碳-14转变为氮-14．正是由于半衰期如此之长，使得碳-14成为考古学家眼中测定生物体——无论植物或动物——年代的无价之宝．

利用碳14确定古埃及历史年代

你可能听说过古埃及的著名法老,比如年纪轻轻就非常可疑地死掉的图坦卡蒙、雄才大略的拉美西斯等,可是对于各个王朝和法老们生活和统治的年代,考古学家们却难以确定,历来有很多争论,其中的差异有的将近百年。现在有个好消息传来了,考古学家们和物理学家联手,用三年时间通过测定法老墓葬中的食品等遗物中的放射性同位素碳14的含量，将公元前2650年到公元前1100年之间的古埃及的历史年代精确度大大提高。

放射性碳年龄测定会议简介

国际放射性碳年龄测定会议将于1972年10月18—25日在新西兰下哈特市召开。此次会议的意图是为了召集一部分重要的、积极从事放射性碳年龄测定技术的科学家。将要讨论的部分题有:年龄测定技术;参照标准;C^(14)的半衰期:C^(14)的缓慢变化;国际合作;计划;材料选择;年代学问题;海洋中C^(14)

^(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。

14C的前世今生

^C-14是碳同位素家族的特殊成员,不仅具有放射性,而且半衰期长,经过漫长的研究和理论技术积累,其碳定年法技术为考古、第四纪地质、近代海洋等领域研究提供年龄信息。它在自然界中的“特异性”和“普遍性”又使得它具备示踪技术,在宏观大气,海洋及生态领域示踪物料来源,同时在微观的生命科学领域也可揭示生化过程的反应机理,是人类探索自然的好帮手。

应用^(14)C-尿素呼气试验检测幽门螺杆菌感染患者的护理

目的探讨14C-尿素呼气试验检测幽门螺杆菌(Helicobacter pylori,Hp)过程中护理患者经验。方法通过对60例14C-尿素呼气试验患者的有效护理,总结出护理的重点及方法。结果40例患者胃内的幽门螺杆菌都得到根除。结论详细的询问病史,实验中的指导,试验后的健康宣教及配合医生做电话回访,这一系列的护理可以确保患者及时发现病情,并得到最有效的控制,以达到人体健康的目的。