AMS测量^(32)Si的ΔE-Q3D方法

32Si(~140a)是Si的唯一长寿命放射性核素,在100-1000a时间尺度的同位素地质定年和硅的全球生物地球化学循环研究中有不可替代的重要地位。加速器质谱技术(AMS)的灵敏度高、样品用量少、测量时间短,是测量32Si的最合适方法。本实验室正在着力建立32Si的AMS测量法。在游泳池堆中辐照31P和30Si生产32Si;通过实验确定了样品的化学形式、离子源导电介质种类及其比例和离子源引出形式;建立了从辐照样品提取32Si和稀释高含量样品的化学流程。经多次实验条件摸索和改进,成功测得了含量为10-13水平的样品中的32Si计数,灵敏度好于1.5×10-14,成功建立了AMS高灵敏测量32Si的ΔE-Q3D方法。

应用宇生放射性同位素硅-32示踪海洋过程的研究

^32Si是一种宇生放射性核素，半衰期约150年。由于其来源单一、生产速率相对恒定，并具有与稳定硅相同的化学和生物特性，一直被视为研究50～1000年尺度海洋过程的一个理想的计时钟和示踪剂。本文介绍了^32Si在海洋学的应用，主要包括示踪近岸和大洋水体的混合，河口和大洋中硅的地球化学行为和循环，深海海底颗粒物的混合，及利用其计算沉积速率／混合速率，建立年代序列来反映环境变化的信息。

50~1000 a地下水定年新方法:放射性成因^(32)P法

地下水年龄是重要的水文地质学参数,可以指示地下水的循环时间和更新能力。常用环境同位素测定地下水年龄,但不同的环境同位素由于半衰期不同导致定年范围有限,50~1000 a成为地下水定年的“短板”。然而,50~1000 a是近代人类活动频繁的时期,地下水资源、水环境和水气候记录档案等研究都需要年龄标尺。^(32)Si可以用来确定50~1000 a地下水的年龄,但是由于其复杂且费时费力的前处理和测试限制了^(32)Si定年的应用。^(32)Si衰变生成子同位素^(32)P,^(32)Si和^(32)P在3个月内会达到放射性平衡,放射性活度达到一致。天然状态下50~1000 a地下水中的^(32)Si与^(32)P一直处于放射性平衡状态,所以直接富集地下水中的^(32)P可以用于50~1000 a地下水的年龄测定。地下水中^(32)P的富集采用氢氧化镁共沉淀法,方便快捷。因此,放射性成因^(32)P有望解决50~1000 a地下水的定年“短板”。在江汉平原地下水实例研究中发现,放射性成因^(32)P定年结果与^(32)Si定年结果基本一致。因此,放射性成因^(32)P是解决50~1000 a地下水定年“短板”的有效工具,且便捷准确。