南沙海域沉积物^(239+240)Pu和^(137)Cs的分布特征及环境意义

放射性核素^(239)Pu、^(240)Pu和^(137)Cs具有沉积物定年和互相印证的优势,已被广泛运用于沉积速率及放射性物质来源的评估研究中.本文测量和分析了从南沙海域采集的6个沉积物岩芯中的^(137)Cs、239+240Pu活度和240Pu/239Pu原子比.结果表明,南沙海域沉积物中^(137)Cs、^(239+240)Pu活度的变化范围分别为(0.758±0.078)—(1.687±0.145)Bq·kg^(-1),(0.256±0.019)—(0.752±0.078)Bq·kg^(-1).^(240)Pu/^(239)Pu原子比变化范围为(0.184±0.020)—(0.201±0.028),介于全球沉降和太平洋核试验场(PPG)240Pu/239Pu原子比范围之间,通过两端元法计算出PPG对南沙海域钚(Pu)的相对贡献为7.15%—15.89%(平均为11.29%).^(137)Cs和^(239+240)Pu活度的垂直分布特征表明,除NS-3岩芯外,其它5个岩芯的^(137)Cs和^(239+240)Pu均为典型的单峰.^(239+240)Pu法与^(137)Cs法计算的沉积速率基本一致,说明在采样区域,沉积物混合和外界扰动过程对颗粒物沉积影响不大.在NS-2站位,210Pbex法测得的沉积速率大于其它两种方法的沉积速率,可能是由于NS-2站位离岸较近,人为干扰、沉积物混合作用等其他因素致使210Pbex法测定的结果受到了影响.

山西、河南三地土壤样品中^(239+240)Pu、^(137)Cs分析

采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)分析了中国中部地区三地(山西长治、河南濮阳和商丘)钻芯(0～30 cm)土壤样品中的239+240 Pu活度浓度和240Pu/239 Pu同位素比值,并对239+240 Pu和137 Cs在土壤中的深度分布进行了研究。结果表明,三地表层土壤(0～2 cm)中239+240 Pu活度浓度为0.078～0.122mBq/g,137 Cs为1.56～2.91 mBq/g,且浓度整体随深度增加而降低;240 Pu/239 Pu原子比的平均值为0.188±0.016(全球沉降平均值为0.180±0.014),137 Cs/239+240 Pu活度比值为34.61±5.91(1998年7月,全球沉降平均值为34±4)。三地土壤中放射性核素137 Cs、239+240 Pu浓度及钚同位素比值均与全球沉降值相当,说明其来源可能属于全球沉降。

长江口水下三角洲^(239+240)Pu和^(137)Cs的分布特征及环境意义

在长江口水下三角洲采集沉积物柱状样SC07,通过测试沉积物柱样中239+240Pu和137Cs的活度,重点分析239+240Pu活度的分布特征及其与137Cs活度剖面的异同,以提取239+240Pu活度剖面中的信息。结果表明:239+240Pu活度剖面中存在与137Cs一致的1963年蓄积峰和1958年次蓄积峰,且两者呈较显著的线性相关关系(R2=0.765),表明在动力环境较强的河口地区,239+240Pu与137Cs仍可以反映相同的沉积过程。239+240Pu活度起始层位对应于1948年,而137Cs对应于1954年,表明239+240Pu具有更高的测试灵敏度。SC07柱状样中137Cs/239+240Pu的同位素比值比全球均值低,说明239+240Pu存在区域沉降来源。

中国边缘海柱样沉积物中239+240Pu的分布与时标价值

根据中国边缘海已研究的77根239+240Pu柱样沉积物,分析了柱样沉积物中239+240Pu的来源、分布和时标特征.结果表明理论上给出的利用210Pb、137Cs和239+240Pu 3种核素进行定年可能出现的26种情况,与实际情况完全吻合.中国边缘海海陆交汇,柱样沉积物中不同来源的239+240Pu沉积叠加使得近岸海域(尤其是河口区)柱样沉积物中239+240Pu的峰型轮廓明显.从近岸到远海,受到沉积物来源方式、海水深度、黑潮混合、扩散效应和边界清除效应等综合因素的影响,柱样沉积物中239+240Pu的分布可能出现双峰(多峰)、单峰和无峰的情况.其中,柱样中239+240Pu呈现单峰分布时,与全球大气沉降的高峰年1963年相对应,时标价值可靠.不同海洋环境条件下210Pb、137Cs和239+240Pu定年的可靠性,应根据具体海洋沉积环境进行分析;海水中137Cs和239+240Pu核素沉积性质的差异,可能导致沉积峰不一致而影响定年的判断.

钚同位素示踪技术在树木年轮中的应用研究进展

钚(Pu)核素具有极强的辐射毒性和生物毒性,对动植物和人类健康危害巨大,分析Pu同位素在树轮中的水平、迁移规律及其污染历史对于潜在的生态安全和植物毒性评价至关重要。在中国核电事业快速发展的背景下,建立不同区域树轮的Pu同位素背景数据尤为迫切。为此,本文对目前现存的少量文献资料进行了总结和归纳,首先简要阐述了环境中Pu同位素来源与沉降模式;重点分析了Pu同位素进入树轮的潜在途径,以及Pu同位素在树轮中的径向分布特征及其指示意义;最后,本文强调了建立树轮Pu同位素化学分析测试方法的重要性,及其示踪应用的发展方向,对于促进和拓展树轮Pu同位素示踪研究具有重要现实意义。

(239＋240)Pu作为湖泊沉积物计年时标：以云南程海为例

在近代沉积作用领域137Cs时标与210Pb计年结合,获得了广泛而有效的应用.然而,137Cs经过两个半衰期的衰变已难于辩识.环境中的Pu核素具有相对较长的半衰期,也随全球大气扩散而散落于地球表面,可望作为沉积计年的时间标志.通过程海沉积物柱芯中239+240Pu比活度、240Pu/239Pu原子比率及校正到沉积年代的137Cs比活度的对比研究表明:二者比活度的垂直剖面基本相似、239+240Pu比活度与北半球137Cs逐年沉降量之间也具有很好的对应关系,显示出239+240Pu同样具有湖泊沉积计年的时标价值.不同层节沉积物中,239+240Pu/137Cs的平均值为0.016;∑239+240Pu/∑137Cs=0.012,与全球大气散落沉降的活度比相近.239+240Pu/137Cs活度比的垂直变化,寓意出239+240Pu在沉积物中较137Cs具有更小的扩散迁移能力.240Pu/239Pu原子比率平均值为0.195±0.021,显示240+239Pu主要来自全球大气散落沉降;沉积物8cm深度出现的异常点,显示出切尔诺贝利核事故影响的痕迹.