铀钍混合氧化物点阵参数及溶解性研究

为了回收不合格铀钍混合氧化物燃料中的铀,研究了铀钍混合氧化物的晶格常数以及在硝酸中的溶解性。考察了反应时间、反应温度及钍含量对铀溶解率的影响。采用熔盐辅助焙烧法对高钍含量的铀钍混合氧化物进行活化,对比了不同焙烧助剂的活化效果。结果表明:铀钍混合氧化物的晶格常数与钍含量之间满足Vegard定律;铀钍混合氧化物的溶解性随钍含量增加而降低,适合直接使用硝酸溶解的钍含量上限为24.5%;硝酸钠、氢氧化钠、碳酸钠三种焙烧助剂均能活化铀钍混合氧化物,硝酸钠的活化效果最佳,在金属摩尔比为4,温度850℃下焙烧4.0 h后,铀溶解率≥98%。

鄱阳湖赣江三角洲沉积物中铀、钍地球化学特征及影响因素

为厘清赣江三角洲以铀、钍为代表的放射性核素地球化学特征及其影响因素,对钻取的岩芯开展岩性识别、沉积相分析以及铀、钍和有机质含量测试等。研究表明,赣江三角洲沉积物中铀、钍的平均含量(7.84×10^(-6)、26.55×10^(-6))远高于我国土壤铀、钍背景值(2.8×10^(-6)、13.5×10^(-6)),这可能与其所处华南地块,多发育富铀岩体有关。钍含量在不同沉积深度的显著差别反映出域内可能存在多期物源,Th/U值可区分三角洲相、湖相沉积。铀、钍含量和Th/U值是沉积相、碎屑物来源等因素的综合反映,可作为沉积环境评价的参考指标。

高纯石英样品中放射性钍和铀含量的测量方法研究

针对半导体工业原料高纯石英砂,放射性元素钍和铀的含量是其中的一个需要关注的指标。建立了电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定高纯石英样品中放射性钍和铀的方法。称取一定质量的高纯石英样品后,加入氢氟酸和硝酸使其完全消解,蒸干后加入硝酸复溶杂质元素,最后用2%的硝酸溶液定容至5 mL,使用^(187)Re作为在线内标,测量^(232)Th和^(238)U。石英样品称样量可以多达1 g以上,测量样品溶液中盐含量较低,无需考虑基体效应。标准工作曲线的范围为0、0.05、0.1、0.2、0.5和1.0μg·L^(-1),工作曲线的相关系数均大于0.9995,该方法钍和铀的检出限分别为0.02和0.03 ng·g^(-1)。对钍、铀含量分别为0.32 ng·g^(-1)和0.62 ng·g^(-1)的样品,7次测量精密度分别为5.7%和7.7%,通过3组加标实验样品,钍和铀的平均加标回收率分别为94.8%和91.4%。该分析方法精密度和加标回收率符合一般化学分析方法验证的要求,可以应用于高纯石英样品中放射性钍和铀的测量,其他元素也可参考该方法进行测量。

伽马能谱测井在罗辛铀矿勘查中的应用研究

纳米比亚罗辛铀矿床属于白岗岩铀-钍混合型矿床。在一定量矿心分析数据对比基础上,一直沿用γ测井解释结果作为铀资源储量估算的基础数据。针对该伽马测井结果,要经过各种校正,尤其是钍作为一种“干扰”的不可忽视的因素。大量(岩)矿心分析历史数据表明,罗辛铀矿床Th/U比随着矿体走向、倾向以及深度、蚀变、岩性的变化而变化;通过数理统计分析矿心Th/U比采用常数法或者函数拟合方法用于γ测井的钍修正。但利用伽马能谱测井方法可直接获取矿(化)段的铀、钍元素含量。从仪器、数据采集、误差分析、伽马能谱测井解释铀含量与钍修正后γ测井解释铀含量,以及与矿心分析元素含量对比等几方面进行论述,验证该方法的可靠性和可信度。结果表明,伽马能谱测井是一种快速、有效的测井方法,尤其适用于热液型铀矿勘查。

滤纸采样-电感耦合等离子体质谱法测定大气颗粒物中的稀土及铀、钍

用空气采样滤纸EMP 2000作为颗粒物吸附载体,将微波消解和马弗炉-电热板2种前处理方式相结合,利用动态反应池通入氧气提高铀、钍灵敏度对样品测定。结果显示:在优化条件下,稀土颗粒物的检出限6.97~34.8 ng/m^(3),铀钍颗粒物的检出限0.32~0.54 ng/m^(3),相对标准偏差(RSD,n=6)为0.41%~9.64%,加标回收率为91.2%~104.7%。该方法准确、快速、经济实用,适用于大气颗粒物中的稀土及铀、钍的测定。

建材产品中微量铀与钍的联合测定分析

若建材产品中微量铀与钍的含量超标,则会对人体产生较为严重的危害,因此,对建材产品中微量铀与钍的测定是尤为重要的工作。但传统的测定方法仅能够实现单品测定,即测定完建材产品铀的含量后才能够进行钍含量的测定,该种测定方式成本较高且流程复杂。因此,开展了对建材产品中微量铀与钍的联合测定研究。

安徽庐江砖桥科学深钻内的铀钍赋存状态研究

2012年深部探测项目SinoProbe-03-06在安徽省庐江县砖桥地区实施了2012 m科学深钻,在钻孔深部正长岩中发现铀钍异常,局部已达工业边界品位。系统的岩芯观测、显微镜下研究以及电子探针分析揭示,铀钍的赋存状态主要有2种:一种呈铀钍的独立矿物如铀钛矿、铀钍石、晶质铀矿形式存在;另一种以类质同象形式赋存于锆石、磷灰石、金红石等副矿物中。独立铀钍矿物主要呈2种形式产出:一种呈自形赋存于钠长石中,常与锆石在空间上伴生;另一种主要呈微细颗粒散布于金红石、磷灰石、硬石膏等热液蚀变矿物中。与铀钍矿化相关的蚀变主要有钠长石化、电气石化、硬石膏化等高温热液蚀变。砖桥深钻距庐枞盆地南缘铀矿床(点)不远,且均与正长岩有关,虽然两者的铀钍矿化、铀钍比值、赋存状态、蚀变矿化等一系列特征均存在差异,但两者之间可能存在成因联系,科学深钻所揭示出的铀钍矿化可能代表了铀钍在盆地深部岩体中的高温成矿样式。

庐枞盆地高温铀钍矿化特征、成因及其找矿意义——来自砖桥科学深钻ZK01的证据

砖桥科学深钻ZK01孔位于庐枞盆地中部。详细的室内外工作表明，钻孔深部（1500～1900m）的正长岩和二长岩内发育强烈蚀变和铀钍矿化，蚀变类型主要有钾长石化、钠长石化、电气石化和硬石膏化。蚀变矿化过程包括5个阶段，即I绿色电气石＋钾长石＋硬石膏阶段，Ⅱ粉红色电气石＋硬石膏＋铀钍矿化阶段，Ⅲ黑色电气石＋硬石膏＋铀钍矿化阶段，Ⅳ硬石膏＋黄铁矿＋黄铜矿阶段，V石膏＋方解石＋石英阶段，其中铀钍矿化发生在第Ⅱ和第Ⅲ阶段，以形成钛铀矿、铀钍石和晶质铀矿为特征。流体包裹体测温结果显示，第1阶段流体包裹体均一温度平均为548.2℃，盐度平均为41.04％NaCleqv；第Ⅱ阶段的流体包裹体均一温度平均为339.6℃，盐度平均为10.53％NaCleqv；第Ⅲ阶段流体包裹体均一温度平均为308.6℃，盐度平均为11.48％NaCleqv；第Ⅳ阶段流体包裹体均一温度平均为183.7℃，盐度平均为9.56％NaCleqv；第V阶段流体包裹体均一温度平均为133.7℃，盐度平均为5.16％NaCleqv。上述特征表明，深钻内的铀钍矿化具有高温热液铀钍矿化特征，矿化与沿罗河深断裂上侵的深源正长岩和二长岩侵位相关，高温、高盐度岩浆流体在体系向开放状态转变时发生沸腾，导致铀和钍沉淀而矿化。深钻内高温铀钍矿化的首次发现和证实，为庐枞盆地铀矿找矿提供了新思路。

中国铀、钍、钾元素地球化学场特征及与铀矿化关系

一直以来,利用铀、钍、钾同位素的γ能谱寻找铀矿是铀矿地质重要的放射性物探手段。同样,水系沉积物化探中铀、钍、钾元素作为铀矿化探重要指示元素,在铀矿资源潜力预测评价中亦发挥了重要作用。笔者论述了水系沉积物铀、钍、钾元素在铀矿预测评价中的指示作用和异常特点,以及中国铀、钍、钾元素地球化学场分布特点和规律,将铀、钍、钾异常按累频占比划分为特高异常(异常内带)、高异常(异常中带)、异常(异常外带)和高背景,同时,论证了铀、钍、钾异常分布与铀成矿关系。可以看出,铀、钍、钾异常分布有明显的区域特征,现有的异常分布区与我国四大类型铀矿产区高度一致,其异常分布对我国铀、钍矿资源预测评价具有重要意义。

甘肃龙首山成矿带新水井铀(钍)矿床元素迁移规律及成矿作用过程研究

新水井铀(钍)矿床位于甘肃省龙首山成矿带,是碱交代型铀矿床的典型代表,其矿体完全产于钠交代蚀变花岗岩中,成矿过程可划分为钠交代蚀变、铀钍矿化和成矿后3个主要阶段。文章对该矿床花岗岩原岩、蚀变岩及矿石开展了系统主微量元素分析,采用Grant等浓度线法探讨了钠交代蚀变和铀钍矿化阶段的元素迁移规律,结果表明:钠交代蚀变阶段为富含Na、Ca、过渡族元素(Sc、V、Cr、Co、Ni)、U、Th及CO2、H2O等挥发分的复杂流体,钠交代过程中原岩中的大离子亲石元素(Rb、Ba)和部分轻稀土元素(LREE)不同程度带出;而铀钍成矿阶段成矿流体则富集重稀土元素(HREE)、U、Th、PO43-等成分,CO2等挥发分大量逸出。结合前人研究,认为新水井矿床成矿流体可能来自地幔流体和大气降水热液的混合;等挥发分CO2的逸出是新水井矿床最重要的矿质沉淀机制,导致了铀钍矿物和磷酸盐矿物(磷灰石)的共沉淀,而磷灰石的沉淀又促进了以磷酸盐形式搬运的Th元素的沉淀。

花岗岩演化与铀钍元素富集的关系:以粤北贵东岩体为例

对粤北贵东岩体铀钍丰度变化特征的研究表明,原地重熔过程导致铀钍元素向花岗岩体的上方汇聚富集,并造成铀、钍元素在空间上的分离,即在花岗岩体中,铀的丰度带位处钍丰度带之上。陆壳多次原地熔融(重熔)不但导致复式花岗岩体形成,同时造成铀元素在晚期岩体中的富集。贵东岩体内燕山早期岩体铀钍含量的东西差异被认为与卷入熔融的铀源层(寒武—震旦系)的初始埋深有关,而复式岩体铀含量的南北差异,则被解释为与晚期重熔界面倾斜方向所导致的晚期岩体的剥蚀深度有关。高铀含量和高铀钍比值并存往往是晚期岩体埋深较浅的表现,对于深部隐伏矿床的寻找有重要指示作用。

国外电子探针铀-钍-铅定年方法及其在构造分析中的应用前景

对电子探针U-Th-Pb定年方法的基本原理、样品的制备和分析、年龄计算方法和误差分析进行了较系统的介绍,并对电子探针定年在构造分析中的应用前景作了展望。电子探针定年方法适用于经历了包括流体作用和重结晶作用变质事件的单一和复杂成因的独居石、锆石矿物,不仅是一个评价变质和变形时间的有效普查工具,而且它的原位性和高分辨能够用来制约构造变形和变质作用过程的绝对时间和速率,在构造分析中具有广阔的应用前景。

国产电感耦合等离子体质谱仪测定地球化学样品中稀土和铀钍元素的含量

用国产电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）建立了测量地球化学样品中稀土和铀钍元素含量（La、ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、U、Th）的方法。样品在高温密闭环境下用氢氟酸-硝酸-高氯酸三酸混合消解。溶液通过在线三通进入雾化器，选择元素Re作为内标测量样品中各元素的含量，选择质谱干扰较少的元素谱线进行测量。采用多点标准获得的标准曲线的线性相关系数大于0．999，通过测量空白溶液得出大部分元素的仪器的检出限在0．001-0．01ng·mL^-1左右。实验测量得到仪器的氧化物产率为2．8％，双电荷产率为2．1％，短期稳定性（20min）优于3％，长期稳定性（2h）优于5％。实验测试了多种国家标准物质，测量值与参考值吻合。

土壤中水分含量对铀系、钍系天然γ能谱影响的分析

本文采用MCNP软件对含有不同水分含量土壤中铀系和钍系天然γ谱进行了模拟计算,并与不同水分含量土壤中天然γ能谱的影响实验结果进行比较。通过对模拟和实验结果的分析,得到水分对天然γ谱的影响以及变化特征。

独居石的电子探针钍-铀-铅化学测年

基于独居石富含Th、U、Pb,且具有非放射性铅的含量通常可忽略不计以及不易发生放射性铅的丢失的特点,为电子探针技术进行化学测年提供了重要的前提条件。通过对已知年龄的独居石标样以及新疆土屋-延东铜矿床的一个独居石样品进行电子探针测年分析,分析结果与标样的年龄标定值及样品年龄的推测值相吻合,表明独居石Th-U-TPb电子探针化学测年技术是一种可靠有效的测年方法。

用于铀钍含量测定的α计数方法

本文介绍了用α计数测量U/Th含量的原理和方法,研制了一种具有时间符合功能的α计数器。对一些地质样品进行测试,通过α总计数率和符合对计数率计算出U/Th含量,并将其结果和NaIγ能谱仪的分析结果进行对比,两种方法测量结果大致相近。结果表明:α计数器可用于地质样品中钍和铀含量的分析,进而进行年剂量率的估算。

岩石矿物中铀钍的分析方法进展——湿法化学法

从化学分析(破坏性分析)和非破坏性分析两个方面入手系统地介绍了岩石矿物中铀钍的分析方法。湿法化学法部分着重介绍了岩石矿物中铀钍的化学分析方法原理、特点和应用范围。常用的化学分析包括重量法、比色法、容量法、光度法、激光荧光法、极谱法、光谱法、α能谱法和先进的质谱法等;随着新仪器手段的发展进步,先进的化学分析手段特别是电感耦合等离子质谱法(ICP-MS)如雨后春笋般普及推广,其它传统湿法化学分析应用越来越少。

青海西部尕斯库勒盐湖沉积物中铀和钍地球化学特征探讨

文章以柴达木盆地西部尕斯库勒盐湖沉积物为研究对象,通过对钻孔沉积物和地表沉积物中铀和钍含量的研究,探讨了盐湖沉积物中铀和钍的地球化学特征。分析表明,钻孔沉积物中铀和钍之间存在明显的正相关关系。在横向上,随地表取样点逐渐远离湖表卤水,沉积物中铀和钍的含量先增高后又急剧降低,且受补给水铀含量影响大;在纵向上,同一个晶间卤水层或者碎屑物沉积层内铀含量垂直分异明显,铀含量随深度增加而递增。就沉积物中铀和钍的赋存形式而言,2/3的铀被黏土质点吸附,1/3的铀夹杂在盐类矿物中;而90%以上的钍被黏土质点吸附,10%以下的钍夹杂在盐类矿物中。干盐滩中毛细蒸发和淋滤等化学沉积分异作用造成盐湖沉积中心的沉积物铀含量相对较高。

钍铀燃料循环专用核数据库CENDL-TMSR-V1的基准检验

中国科学院上海应用物理研究所委托中国核数据中心研制了钍铀燃料循环专用核数据库CENDL-TMSR-V1,用于钍基熔盐实验堆的临界计算及屏蔽设计。为验证该数据库的可靠性,根据钍基熔盐实验堆的特点,从国际核临界安全手册中挑选了一系列基准实验装置进行基准检验。检验结果表明,绝大部分基准装置的k eff计算结果与实验数据的相对误差在0.5%以内,证明CENDL-TMSR-V1具有较好的可靠性和适用性,可用于钍基熔盐实验堆的物理设计。

岩石矿物中铀钍的分析方法进展——非破坏分析法

非破坏分析法部分着重介绍了岩石矿物中铀钍的非破坏性分析方法原理、特点和应用范围。非破坏分析手段主要包括:中子活化分析法(NAA)、裂变径迹法(FTA)、X射线荧光光谱法(XRF)、激光烧蚀光谱法(LIBS)和γ能谱直接测量法。非破坏分析鉴于其独特优势仍有发展空间,LIBS技术是新近发展的具有较大潜力的技术手段,而γ能谱直接测量法针对铀钍等放射性核素的测量具有无可比拟的发展优势。